Download or read book tude et conception d un onduleur modulaire exploitant une structure multi convertisseurs pour obtenir une haute dynamique written by Nicolas Ginot and published by . This book was released on 2004 with total page 117 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Aujourd’hui, la principale limite rencontrée dans les convertisseurs de puissance réside dans la difficulté à commuter des courants forts à des fréquences élevées. L’association de convertisseurs statiques permet ainsi la réalisation de dispositifs de plus forte puissance, tout en permettant l'augmentation de leur bande passante. Le travail présenté dans ce rapport apporte une solution pour obtenir à la fois la forte puissance et la large bande passante parfois nécessaires. Dans cette étude, une source de tension est analysée, dimensionnée et réalisée. Elle met en jeu deux convertisseurs. L’un travaille à basse fréquence et fournit l'essentiel de la puissance à la charge. L’autre, découpant à fréquence élevée, se charge d’affiner le signal. Le mémoire présente en premier lieu un état de l'art des technologies de couplage des convertisseurs suivi de l’analyse des principaux procédés de modulation par largeurs d’impulsions. Les deux chapitres, qui suivent, sont consacrés, d’une part, à l’étude théorique d’une source monophasée de grande dynamique avec une répartition contrôlée des courants issus de deux convertisseurs et, d’autre part, à l’expérimentation d’une source monophasée à structure maître-esclave. Enfin, le dernier chapitre est consacré à l’étude et à la réalisation d’une source triphasée de 5 kVA, dont la structure de couplage et les techniques de modulation mises en œuvre permettent d’obtenir des signaux de grandes dynamiques. Ainsi, la source réalisée pourra constituer un outil employé pour émuler des réseaux perturbés ou pour tester des charges électriques.

Download or read book tude conception et structure de commande temps r el d un onduleur multiniveau partir d une seule source DC applications nergies renouvelables et v hicules lectriques written by Rami Troudi and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux de recherche de la thèse de Rami Troudi répondent à trois problématiques :-la première est de concevoir un onduleur triphasé multiniveau pour des applications à base d'énergies renouvelables connectées au réseau de distribution, ou pour la motorisation des véhicules électriques. Dans la première application, l'utilisation de bras multiniveau limite fortement les inductances de couplage avec le réseau tandis que dans la deuxième application, le couple délivré par le moteur est de meilleure qualité.-la deuxième consiste à concevoir une structure de convertisseur DC-DC permettant de n'avoir qu'une seule source continue pour alimenter cet onduleur multiniveau. -la troisième est la conception d'une architecture de commande temps réel à base de microcontrôleurs permettant d'avoir une grande capacité d'évolution et de calcul et une facilité d'industrialisation.Le manuscrit de la thèse est organisé en quatre chapitres. Le premier chapitre présente un état de l'art des structures d'onduleur multiniveau. Cette technologie est devenue aujourd'hui un thème de recherche important. Ce chapitre donne les avantages et les inconvénients de chaque topologie d'onduleur multiniveau conventionnel ainsi que les nouvelles topologies permettant une réduction du nombre de composants. Ce chapitre fait aussi un état de l'art des structures de hacheurs avec une ou plusieurs entrées-sorties (MISO, MIMO et SIMO). Ce chapitre présente aussi les avantages et les inconvénients de chaque famille de structure avec leur commande. La fin du chapitre présente les nouvelles topologies retenues pour l'onduleur multiniveau et le hacheur SIQO (une entrée-quatre sorties).Le deuxième chapitre est consacré à la présentation de la structure de l'onduleur multiniveau proposé, ainsi qu'à l'étude de son mode de fonctionnement, de sa commande rapprochée et de son utilisation dans une application en boucle fermée. Ce chapitre montre que cette structure a l'avantage de minimiser les pertes dans les composants de puissance en ayant, à chaque instant, peu de composants qui conduisent le courant de chaque bras, ce qui permet d'augmenter son rendement. En plus, ce chapitre montre la simplicité de la commande rapprochée de l'onduleur en utilisant un algorithme très simple. Des essais expérimentaux sont donnés à la fin du chapitre après le descriptif de la maquette d'essai.Le troisième chapitre traite en détail la structure du convertisseur DC-DC SIQO utilisé pour alimenter l'onduleur multiniveau, son mode de fonctionnement, sa modélisation et le développement d'une commande multi-entrée multi-sortie (MIMO). Cette structure est conçue à partir d'un couplage de la structure SEPIC avec la structure à accumulation magnétique et du dédoublement de chaque sortie par un système d'aiguillage qui permet ainsi d'obtenir quatre sorties à partir d'une seule entrée DC. Chaque structure (SEPIC et à accumulation) gère deux sorties avec le calcul de deux rapports cycliques. Pour cela, une synthèse d'asservissement basée sur une méthode H_∞ est présentée pour être robuste aux variations des courants et aux changements de consigne. Les résultats des essais expérimentaux sont donnés à la fin du chapitre après le descriptif de la maquette d'essai.Le chapitre quatre aborde le développement de l'architecture de commande à base de microcontrôleurs. Cette structure est appliquée au contrôle de l'onduleur triphasé. Ce chapitre décrit toutes les fonctions qui composent cette architecture au niveau matériel et logiciel. Le fait de répartir les besoins matériels et algorithmiques sur plusieurs microcontrôleurs permet de faciliter l'évolution des demandes de fonctions supplémentaires à savoir le diagnostic et la reconfiguration d'un bras, ainsi que l'ajout de la fonction de filtrage actif. Cette architecture repose sur une communication par bus SPI (Serial Peripheral Interface) qui permet des échanges rapides entre les microcontrôleurs et aussi vers un système IHM (Interface Homme Machine).

Download or read book tude et r alisation d un convertisseur modulation de largeur d impulsions transistors aliment en haute tension continue written by Diallo Almadidi and published by . This book was released on 1983 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur l'étude et la réalisation d'un convertisseur de puissance à transistors piloté par un circuit de commande entièrement digital. Cette technique numérique permet entre autres de générer une onde MLI (Modulation en Largeur Impulsions) ayant une amplitude et une fréquence variable et indépendante. Le convertisseur (onduleur) est alimenté par une tension continue adaptée de valeur moyenne 400 V découpée à 20 kHz. En vue d'améliorer le rendement d'un tel système, un module hacheur de 4,5 kW utilisant une nouvelle technique de protection des transistors bipolaires a été conçu et réalisé. L'utilisation de tels modules permet de maintenir un rendement élevé des systèmes convertisseurs travaillant en haute tension même au dixième de la puissance nominale.

Download or read book Etude prospective de la topologie MMC et du packaging 3D pour la r alisation d un variateur de vitesse en moyenne tension written by Cong Martin Wu and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La topologie modulaire multiniveaux est une structure d'électronique de puissance construite par la mise en série de sous-modules identiques, composés chacun d'une cellule de commutation et d'un condensateur. Un tel système de conversion pouvant comporter un grand nombre de cellules permet d'augmenter le rendement global et la qualité des signaux en sortie. De plus, il permet d'utiliser des composants basse tension présentant un meilleur comportement dynamique et un rapport qualité-prix bien supérieur aux composants moyenne tension. Il permet également, par rapport aux structures conventionnelles, une grande souplesse pour la conception et la fabrication du fait de son aspect modulaire, tout en s'affranchissant d'un transformateur volumineux et onéreux en entrée. Comparé aux autres types de topologies, avantageuses avec un nombre limité de niveaux, le convertisseur modulaire multiniveaux semble être mieux adapté aux applications en moyenne et haute tensions, qui sont tributaires de l'association des composants de puissance. Néanmoins, pour la variation de vitesse, un certain nombre de défis technologiques ont été mis en évidence, compte tenu du fonctionnement particulier de l'onduleur modulaire multiniveaux et des contraintes imposées par l'opération en très basse fréquence. En le fonctionnement normal, la forme d'onde des courants internes, contrairement aux autres types de topologies, n'est pas symétrique en raison de la distribution du courant direct dans chaque bras. Cela entraîne une disparité significative en termes de dissipation thermique parmi les interrupteurs constituant un sous-module. Avec le choix d'une technologie de packaging 3D, la possibilité de refroidir les puces semi-conductrices en double-face offre une meilleure capacité de refroidissement et une nouvelle perspective de conception des modules pour cette application. Un nouveau concept de report de puces est présenté et un prototype de tel module a été réalisé, modélisé et caractérisé. Il permet d'équilibrer globalement la chaleur dissipée par les puces sur les deux faces du module, problème inhérent à l'emploi de structure 3D. Conjugué à la mutualisation d'un interrupteur par deux puces en parallèle, la nouvelle architecture a aussi pour objectif d'équilibrer le refroidissement double-face dans le temps. En effet, pour les opérations en basse fréquence, les interrupteurs fonctionnent en régime instationnaire avec de forte variation de température, il n'est donc plus possible de compenser les effets thermomécaniques de chaque composant l'un par l'autre, comme en régime stationnaire et avec un positionnement planaire des puces. D'autre part, d'un point de vu systémique, la stratégie de commande et le dimensionnement des condensateurs flottants de l'onduleur modulaire multiniveaux sont deux aspects intimement liés. En effet, les condensateurs flottants sont le siège d'ondulations de tension de très forte amplitude. Cela a pour effet de déstabiliser l'onduleur, voire de provoquer la destruction des composants en atteignant des niveaux de tension trop élevés. Ainsi, des contrôleurs judicieusement conçus permettent de réduire les ondulations indésirables, et a fortiori, d'embarquer des capacités moins importantes dans le système, tant que ces dernières sont inversement proportionnelles à l'ondulation de la tension. Afin d'avoir une compréhension approfondie sur les dynamiques régissant le convertisseur modulaire multiniveaux, un modèle dynamique global basé sur la représentation d'état a été établi. Bien que cette représentation soit limitée à l'harmonique 2 des grandeurs caractéristiques, elle permet une fidèle interprétation du mécanisme de conversion sans passer par des modèles énergétiques bien plus complexes à exploiter, et de proposer des lois de commande montrant leur efficacité notamment autour de la fréquence nominale. Cela a été vérifié sur une maquette de puissance réalisée dans le cadre de cette thèse.

Download or read book Reconfigurable Gate Driver Toward High Power Efficiency and High Power Density Converters written by Mousa Karimi and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les systèmes de gestion de l'énergie exigent des convertisseurs de puissance pour fournir une conversion de puissance adaptée à diverses utilisations. Il existe différents types de convertisseurs de puissance, tel que les amplificateurs de puissance de classe D, les demi-ponts, les ponts complets, les amplificateurs de puissance de classe E, les convertisseurs buck et dernièrement les convertisseurs boost. Prenons par exemple les dispositifs implantables, lorsque l'énergie est prélevée de la source principale, des convertisseurs de puissance buck ou boost sont nécessaires pour traiter l'énergie de l'entrée et fournir une énergie propre et adaptée aux différentes parties du système. D'autre part, dans les stations de charge des voitures électriques, les nouveaux téléphones portables, les stimulateurs neuronaux, etc., l'énergie sans fil a été utilisée pour assurer une alimentation à distance, et des amplificateurs de puissance de classe E sont développés pour accomplir cette tâche. Les amplificateurs de puissance de classe D sont un excellent choix pour les casques d'écoute ou les haut-parleurs en raison de leur grande efficacité. Dans le cas des interfaces de capteurs, les demi-ponts et les ponts complets sont les interfaces appropriées entre les systèmes à faible et à forte puissance. Dans les applications automobiles, l'interface du capteur reçoit le signal du côté puissance réduite et le transmet à un réseau du côté puissance élevée. En outre, l'interface du capteur doit recevoir un signal du côté haute puissance et le convertir vers la côté basse puissance. Tous les systèmes mentionnés ci-dessus nécessitent l'inclusion d'un pilote de porte spécifique dans les circuits, selon les applications. Les commandes de porte comprennent généralement un décalage du niveau de commande niveau supérieur, le levier de changement de niveau inférieur, une chaîne de tampon, un circuit de verrouillage sous tension, un circuit de temps mort, des portes logiques, un inverseur de Schmitt et un mécanisme de démarrage. Ces circuits sont nécessaires pour assurer le bon fonctionnement des systèmes de conversion de puissance. Un circuit d'attaque de porte reconfigurable prendrait en charge une vaste gamme de convertisseurs de puissance ayant une tension d'entrée V[indice IN] et un courant de sortie I[indice Load] variables. L'objectif de ce projet est d'étudier intensivement les causes de différentes pertes dans les convertisseurs de puissance et de proposer ensuite de nouveaux circuits et méthodologies dans les différents circuits des conducteurs de porte pour atteindre une conversion de puissance avec une haute efficacité et densité de puissance. Nous proposons dans cette thèse de nouveaux circuits de gestion des temps mort, un Shapeshifter de niveau plus élevé et un Shapeshifter de niveau inférieur avec de nouvelles topologies qui ont été pleinement caractérisées expérimentalement. De plus, l'équation mathématique du temps mort optimal pour les faces haute et basse d'un convertisseur buck est dérivée et expérimentalement prouvée. Les circuits intégrés personnalisés et les méthodologies proposées sont validés avec différents convertisseurs de puissance, tels que les convertisseurs semi-pont et en boucle ouverte, en utilisant des composants standard pour démontrer leur supériorité sur les solutions traditionnelles. Les principales contributions de cette recherche ont été présentées à sept conférences prestigieuses, trois articles évalués par des pairs, qui ont été publiés ou présentés, et une divulgation d'invention. Une contribution importante de ce travail recherche est la proposition d'un nouveau générateur actif CMOS intégré dédié de signaux sans chevauchement. Ce générateur a été fabriqué à l'aide de la technologie AMS de 0.35μm et consomme 16.8mW à partir d'une tension d'alimentation de 3.3V pour commander de manière appropriée les côtés bas et haut d'un demi-pont afin d'éliminer la propagation. La puce fabriquée est validée de façon expérimentale avec un demi-pont, qui a été mis en œuvre avec des composants disponibles sur le marché et qui contrôle une charge R-L. Les résultats des mesures montrent une réduction de 40% de la perte totale d'un demi-pont de 45V d'entrée à 1MHz par rapport au fonctionnement du demi-pont sans notre circuit intégré dédié. Le circuit principal du circuit d'attaque de grille côté haut est le décaleur de niveau, qui fournit un signal de grande amplitude pour le commutateur de puissance côté haut. Une nouvelle structure de décalage de niveau avec un délai de propagation minimal doit être présentée. Nous proposons une nouvelle topologie de décalage de niveau pour le côté haut des drivers de porte afin de produire des convertisseurs de puissance efficaces. Le SL présente des délais de propagation mesurés de 7.6ns. Les résultats mesurés montrent le fonctionnement du circuit présenté sur la plage de fréquence de 1MHz à 130MHz. Le circuit fabriqué consomme 31.5pW de puissance statique et 3.4pJ d'énergie par transition à 1kHz, V[indice DDL] = 0.8V , V[indice DDH] = 3.0V, et une charge capacitive C[indice L] = 0.1pF. La consommation énergétique totale mesurée par rapport à la charge capacitive de 0.1 à 100nF est indiquée. Un autre nouveau décalage vers le bas est proposé pour être utilisé sur le côté bas des pilotes de portes. Ce circuit est également nécessaire dans la partie Rx du réseau de bus de données pour recevoir le signal haute tension du réseau et délivrer un signal de faible amplitude à la partie basse tension. L'une des principales contributions de ces travaux est la proposition d'un modèle de référence pour l'abaissement de niveau à puissance unique reconfigurable. Le circuit proposé pilote avec succès une gamme de charges capacitives allant de 10fF à 350pF. Le circuit présenté consomme des puissances statiques et dynamiques de 62.37pW et 108.9μW, respectivement, à partir d'une alimentation de 3.3V lorsqu'il fonctionne à 1MHz et pilote une charge capacitive de 10pF. Les résultats de la simulation post-layout montrent que les délais de propagation de chute et de montée dans les trois configurations sont respectivement de l'ordre de 0.54 à 26.5ns et de 11.2 à 117.2ns. La puce occupe une surface de 80μm × 100μm. En effet, les temps morts des côtés hauts et bas varient en raison de la différence de fonctionnement des commutateurs de puissance côté haut et côté bas, qui sont respectivement en commutation dure et douce. Par conséquent, un générateur de temps mort reconfigurable asymétrique doit être ajouté aux pilotes de portes traditionnelles pour obtenir une conversion efficace. Notamment, le temps mort asymétrique optimal pour les côtés hauts et bas des convertisseurs de puissance à base de Gan doit être fourni par un circuit de commande de grille reconfigurable pour obtenir une conception efficace. Le temps mort optimal pour les convertisseurs de puissance dépend de la topologie. Une autre contribution importante de ce travail est la dérivation d'une équation précise du temps mort optimal pour un convertisseur buck. Le générateur de temps mort asymétrique reconfigurable fabriqué sur mesure est connecté à un convertisseur buck pour valider le fonctionnement du circuit proposé et l'équation dérivée. De plus le rendement d'un convertisseur buck typique avec T[indice DLH] minimum et T[indice DHL] optimal (basé sur l'équation dérivée) à I[indice Load] = 25mA est amélioré de 12% par rapport à un convertisseur avec un temps mort fixe de T[indice DLH] = T[indice DHL] = 12ns.

Download or read book Convertisseurs de puissance avec stockage d nergie int gr pour r seaux haute tension courant continu written by Florian Errigo and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'introduction de ressources intermittentes, géographiquement dispersées, et l'augmentation des puissances sur les lignes de transmission ont imposé de nouvelles contraintes sur les réseaux de transport à courant alternatif. Ces problématiques ont exposé les limites des technologies existantes et le besoin de renforcer les infrastructures des systèmes à très haute tension. Dans cette perspective, les réseaux à courant continu haute tension (HVDC) sont une alternative technique et économique attrayante pour transporter des puissances plus importantes sur de plus longues distances. Cette situation est rendue possible grâce aux progrès de l'électronique de puissance, qui ont conduit à l'essor des convertisseurs modulaires multi-niveaux (MMC). En comparaison avec les topologies conventionnelles, leur structure n'utilise pas la mise en série complexe de composants de puissance pour tenir des tensions élevées. À l'inverse, elle repose sur la mise en série de convertisseurs élémentaires avec un stockage de faible capacité, appelés sous-modules (SM), fonctionnant à des tensions beaucoup plus faibles. En distribuant l'énergie stockée, un nouveau degré de liberté est obtenu en termes de contrôle. Cette caractéristique peut être renforcée, si une solution de stockage de l'énergie électrique y est associée pour décupler la capacité énergétique du convertisseur. Il pourra ainsi répondre aux besoins de services système exprimés par les opérateurs réseaux. Dans cette thèse, on se propose d'étudier l'intégration de systèmes de stockage de l'énergie au sein de convertisseurs modulaires multi-niveaux en vue de répondre aux challenges de résilience et de fiabilité des réseaux d'interconnexion et de transport de l'énergie électrique. Dans un premier temps, une introduction du contexte et un état de l'art sont présentés avec pour objectif de cerner le cadre dans lequel s'inscrivent ces travaux de recherche. Ensuite, nous exposons la modélisation et la commande de convertisseurs modulaires multi-niveaux. L'usage du degré de liberté offert par la commandabilité de l'énergie interne pour fournir des services système grâce à l'intégration de systèmes de stockage de l'énergie est étudié. De même, nous analysons l'opportunité de réaliser une distribution partielle des éléments de stockage de l'énergie à l'intérieur du convertisseur ainsi que leur influence sur les éléments dimensionnants. La seconde partie aborde les problématiques d'intégration des éléments de stockage de l'énergie, ici des supercondensateurs, directement au sein d'un sous-module. Pour ce faire, une vue d'ensemble des solutions d'interface émergentes de la littérature est donnée. Puis, une méthodologie de dimensionnement, permettant de comparer les structures retenues, a été développée. Par la suite, une topologie innovante, adaptée pour ces applications à haute tension et économiquement avantageuse, est présentée. Enfin, son modèle est développé tout comme les lois de commande associées pour garantir une gestion énergétique correcte avec un minimum d'interaction avec la commande globale du convertisseur modulaire multi-niveaux. Des simulations et une validation expérimentale valident les stratégies proposées. Finalement, la fiabilité et la disponibilité d'une telle solution est évaluée. Une étude sur la dégradation des performances des éléments de stockage de l'énergie, selon un profil de mission donné, au cours de la période d'exploitation du convertisseur a été réalisée en premier lieu. Dans la perspective de définir la disponibilité d'une fonction de stockage de l'énergie au fil du temps ainsi que la stratégie de maintenance à adopter, des simulations de Monte Carlo, permettant d'estimer l'espérance d'une variable aléatoire en générant un grand nombre d'échantillons selon une loi de probabilité donnée, ont été effectuées. Elles ont permis de tenir compte de la haute modularité du convertisseur et des dispersions entre les milliers d'éléments de stockage de l'énergie le composant.

Download or read book Conception d un onduleur triphas base de composants SiC en technologie JFET haute fr quence de commutation written by Xavier Fonteneau and published by . This book was released on 2014 with total page 290 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis le début des années 2000, les composants en carbure de silicium (SiC) sont présents sur le marché principalement sous la forme de diodes Schottky et de transistors FET. Ces nouveaux semi-conducteurs offrent des performances en commutation bien supérieures à celles des composants en silicium (Si) ce qui se traduit par une diminution des pertes et une réduction de la température de fonctionnement à système de refroidissement identique. L'utilisation de composants SiC ouvre donc la possibilité de concevoir des convertisseurs plus compacts ou à une fréquence de commutation élevée pour une même compacité. C'est avec cet objectif d'augmentation de la fréquence de commutation qu'a été menée cette étude axée sur l'utilisation de composants SiC au sein d'un onduleur triphasé. Le convertisseur sur lequel se base l'étude accepte une tension d'entrée de 450V et fournit en régime nominal un courant de sortie efficace par phase de 40 A. Le choix des composants SiC s'est porté sur des transistors JFET Normally-Off et des diodes Schottky SiC car ces composants étaient disponibles à la vente au début de ces travaux et offrent des pertes en commutation et en conduction inférieures aux autres structures en SiC. Les transistors FET possèdent une structure et des propriétés bien différentes des IGBT habituellement utilisés pour des convertisseurs de la gamme considérée notamment par leur capacité à conduire un courant inverse avec ou sans diode externe. De ce fait, il est nécessaire de développer de nouveaux outils d'aide au dimensionnement dédiés à ces composants SiC. Ces outils de calculs sont basés principalement sur les paramètres électriques et thermiques du système et sur les caractéristiques des composants SiC. Les premiers résultats montrent qu'en autorisant la conduction d'un courant inverse au sein des transistors, il est possible de diminuer le nombre de composants. Basées sur ces estimations, une maquette de bras d'onduleur a été développée et testée. Les premiers thermiques montrent que pour une puissance de 12kW, il est possible d'augmenter la fréquence de commutation de 12 kHz à 100 kHz.

Download or read book R alisation d un ensemble vitesse variable de dynamique lev e written by Christian Andrieux and published by . This book was released on 1986 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CONCEPTION D'UN ENTRAINEMENT A VITESSE VARIABLE PERFORMANT, ASSOCIANT UNE MACHINE SYNCHRONE EXCITEE PAR ENROULEMENT ET UN ONDULEUR A TRANSISTORS. EN VUE D'OBTENIR LEUR ADAPTATION RECIPROQUE, UNE ANALYSE DETAILLEE DES FONCTIONNEMENTS RESPECTIFS DU CONVERTISSEUR ET DE LA MACHINE EST REALISEE. CRITERES DE DIMENSIONNEMENT OPTIMAL DU CONVERTISSEUR ET DE LA MACHINE. STRUCTURE DE ROTOR QUI MINIMISE L'ONDULATION DU COUPLE ELECTROMAGNETIQUE. ETUDE DE LOIS DE VARIATIONS DU COURANT D'INDUCTEUR ET DE L'ANGLE DE COMMANDE, POUR FONCTIONNER AU-DELA DE LA VITESSE NOMINALE. ETUDE DE L'ALIMENTATION PAR CONVERTISSEUR STATIQUE, PAR UNE SIMULATION NUMERIQUE DE L7ENSEMBLE MACHINE-CONVERTISSEUR-COMMANDE. VERIFICATION EXPERIMENTALE SUR MODELE DE 20 KW.

Download or read book tude et conception de convertisseurs r versibles multi sources isol s pour l interfa age au r seau de sources d nergies renouvelables et de moyens de stockage written by Damian Sal y Rosas Celi and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les accords internationaux pour la réduction des émissions polluantes dans l'environnement imposent l'insertion de plus en plus importante d'énergies renouvelables intermittentes dans le réseau électrique. De plus, l'intégration de dispositifs de stockage est envisagée dans les réseaux électriques du futur afin de résoudre le problème de l'intermittence et d'optimiser la consommation des utilisateurs. Cependant, du fait des caractéristiques différentes des signaux électriques mis en jeu (courant continu pour les sources renouvelables et les batteries, courant alternatif pour le réseau électrique), les structures actuelles reposent sur plusieurs convertisseurs connectés en cascade. Ceci engendre un coût pour le convertisseur en termes de volume et de pertes. De plus, les différents niveaux de tensions (tensions du pack batterie, des sources de production renouvelables et du réseau électrique) ainsi que des contraintes en termes de sécurité nécessitent souvent l'utilisation de transformateurs pour assurer l'isolation galvanique et l'adaptation des tensions.Cette thèse se focalise sur la conception d'une structure innovante à trois ports permettant les échanges de flux de puissances entre une source de production renouvelable, un pack de batteries et le réseau électrique (monophasé ou triphasé) avec un seul étage de conversion. La structure de type TAB (Triple Active Bridge) a été choisie à cet effet en raison de ses nombreux avantages comme l'isolation galvanique, la commutation douce (ZVS) de tous ses ponts actifs (permettant de travailler à haute fréquence de commutation) et la possibilité de contrôler aisément l'échange de puissance entre les différentes sources. L'analyse réalisée se compose d'une méthodologie pour le dimensionnement, d'une structure TAB DC/DC, d'une structure TAB DC/AC monophasée, d'une structure TAB DC/AC monophasée avec un filtre actif mis en série afin de filtrer la puissance fluctuante et, finalement, d'une structure TAB DC/AC triphasée.

Download or read book Conception d un convertisseur de puissance pour v hicules lectriques multi sources written by Ahmed Boucherit and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation des plusieurs sources d'énergies de caractéristiques différentes, à bord du véhicule électrique VE) nécessite l'adoption de convertisseurs statiques. Ces derniers peuvent avoir la fonction de conditionneur 'énergie des différentes sources et/ou commander les machines électriques du véhicule.Généralement les VE disposent d'un bus continu « de quelques centaines de volts » dont la stabilité est assurée par un groupe de convertisseurs élévateurs de tension (du fait que les sources ont généralement un niveau de tension faible ; quelques dizaines de volts). Lors des démarrages/arrêts très fréquents du VE en mode urbain, les sources pourraient alimenter directement le moteur de traction sans avoir recours aux convertisseurs élévateurs de tension. Afin d'exploiter cette fonctionnalité, nous proposons d'explorer une deuxième architecture de convertisseur basée sur l'adoption d'un niveau de tension variable du bus continu. Dans cette approche, la tension minimale de ce dernier est fixée en fonction des niveaux de tensions disponibles du côté des sources et de la vitesse requise (niveau des f.é.m du moteur de traction). Ainsi, le rapport variable d'élévation de la tension est minimal à faible vitesse du véhicule en mode urbain et il est maximal à grande vitesse, en modes route et autoroute. Ceci apportera une amélioration du rendement énergétique de l'ensemble sources-moteurs notamment en mode urbain. Par ailleurs, l'utilisation grand public de ces véhicules exige des contraintes maximales de disponibilité (continuité de service) des fonctions principales notamment l'alimentation embarquée. A travers le travail de cette thèse nous proposons une nouvelle topologie du convertisseur de puissance entre les sources (une Pile à combustibles associée à un pack de super-condensateurs) et les charges (moteur de traction et réseau de bord alimentant les auxiliaires du véhicule). Ce convertisseur adopte une tension variable du bus continu et une redondance de l'alimentation du moteur de traction. Après la présentation du convertisseur proposé et son positionnement par rapport à la littérature, une analyse du fonctionnement et la modélisation de sa partie DC-DC est détaillée notamment à travers des résultats de simulation de ses différents modes. A ce titre un programme de simulation fine (à l'échelle des impulsions de commande) du système entier a été développé. Dans un deuxième temps, la commande automatique et rapprochée des interrupteurs de puissance a été développée en se basant respectivement sur la méthode de contrôle par petits signaux et la commande hystérésis de courant, triangulaire-rapport cyclique et triangulaire-sinus. Les résultats de simulation des fonctionnalités principales attendues mettent en évidence la faisabilité de l'architecture du convertisseur de puissance proposée. Enfin, une maquette expérimentale à échelle réduite a été développée dans le but de valider l'étude théorique. Les premiers tests expérimentaux de la partie DC-DC du convertisseur donnent des résultats satisfaisant et valident ainsi le processus de conception. Le travail futur sera la réalisation d'une maquette à échelle 1 dans laquelle la conception du refroidisseur sera intégrée en amont de la réalisation du plan de masse dudit convertisseur. Nous pensons que cela permettra une meilleure optimisation de l'espace à bord du véhicule et améliorera le rendement énergétique de la chaine de traction.

Download or read book Onduleur triphas structure innovante pour application a ronautique written by Kevin Guepratte and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En aéronautique, les contraintes sont telles que la masse des filtres peut représenterjusqu'à 50% de la masse totale du convertisseur. Ces dernières années, les convertisseursmulticellulaires parallèles entrelacés et magnétiquement couplés ont conduit à améliorer lesperformances des convertisseurs (densité de puissance, efficacité, dynamique,...). Denombreuses topologies de filtrages entrelacés existent, l'objectif principal de cette étude est detrouver parmi ces topologies celles qui sont les mieux adaptées à la réalisation d'un onduleurde tension 110Veff / 400Hz triphasé 25kVA. Il est démontré que le choix du type de matériaumagnétique a un impact déterminant sur le poids, le volume et les pertes du convertisseur. Quidit parallélisation, dit multiplication du nombre de semi-conducteurs. Ces nouvelles structuresdoivent garantir à la fois un rendement élevé, une masse faible et une continuté defonctionnement, même en cas de panne d'un semiconducteur de puissance ou de sacommande. Mais coupler les phases entre elles, impose un lien indissociable qui peut êtrenuisible au fonctionnement de la structure en cas de dysfonctionnement. Des solutionsexistent et sont abordées dans l'étude. Enfin, la réalisation pratique d'un prototype semiindustrielde convertisseur triphasé utilisant des transformateurs interphases est présentée. Ils'agit d'un onduleur réseau avionique triphasé avec reconstruction de neutre pour fonctionneren déséquilibré. Les résultats expérimentaux démontrent l'avantage d'un convertisseur.

Download or read book Conception et application d un onduleur triphas MLI au pompage photovolta que written by Eusebio Guzman Serrano and published by . This book was released on 1996 with total page 127 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CETTE THESE, L'AUTEUR PRESENTE LA CONCEPTION ET L'APPLICATION D'UN ONDULEUR TRIPHASE ADAPTE AUX SYSTEMES DE POMPAGE PHOTOVOLTAIQUE UTILISANT DES MOTEURS ASYNCHRONES. L'ONDULEUR, A STRUCTURE ANALOGIQUE ET SANS TRANSFORMATEUR, EST COMPOSE D'UN NOMBRE REDUIT DE COMPOSANTS UTILISANT LA TECHNIQUE DE MODULATION DE LARGEUR D'IMPULSIONS. L'ETAGE DE PUISSANCE EST FORME D'UN MODULE DE PUISSANCE A TRANSISTORS IGBT. SA STRUCTURE MODULAIRE PERMET UNE ADAPTATION A DIFFERENTS NIVEAUX DE PUISSANCE ET DE TENSION PAR UN SIMPLE CHANGEMENT DU MODULE DE PUISSANCE. POUR EVALUER SON RENDEMENT, L'ONDULEUR A ETE COUPLE A DEUX SYSTEMES DE POMPAGE IMMERGES, L'UN AVEC POMPE CENTRIFUGE, L'AUTRE AVEC POMPE VOLUMETRIQUE. LES RESULTATS DE L'EVALUATION SONT PRESENTES ET L'ETUDE DEBOUCHE SUR UN POSSIBLE TRANSFERT TECHNOLOGIQUE VERS LES PAYS EN VOIE DE DEVELOPPEMENT

Download or read book Onduleur de tension quasi r sonant utilisant un circuit oscillant a haute fr quence sur le bus continu written by Khaled Elloumi and published by . This book was released on 1993 with total page 364 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce document traite de la structure et de la commande d'un onduleur quasi-résonant en tension. La quasi-résonance a été établie en incorporant un étage oscillant a haute fréquence sur le bus continu de l'onduleur. Ceci conduit a un fonctionnement en commutation douce de l'onduleur et favorise, ainsi, sa montée en fréquence. D'un point de vue structure, on détaille les différentes possibilités de réaliser l'interface résonante, et les contraintes sur les interrupteurs sont mises en évidence. Les perspectives de fonctionnement a haute puissance de ce convertisseur sont aussi analysées. D'un point de vue commande, l'objectif poursuivi a été de chercher a associer la commande classique en modulation de largeur d'impulsions au fonctionnement en quasi-résonance. Une commande mli quasi-résonante a été ainsi définie. Des modèles de précision croissante ont été établis, traduisant plus finement les caractéristiques de fonctionnement de ce type de convertisseur. Les performances de la régulation numérique en mli du courant de charge sont comparées lorsque l'on utilise les différents modèles. La mise en uvre expérimentale d'un onduleur de tension quasi-résonant a permis de vérifier les caractéristiques de commutation, en quasi-résonance, des interrupteurs et l'interet du principe de la mli quasi-résonante

Download or read book ETUDE D UN CONVERTISSEUR ALTERNATIF CONTINU DE 12 KW A FAIBLE POLLUTION DU RESEAU UTILISATION DE LA MULTIRESONANCE CORRECTEUR DE FACTEUR DE PUISSANCE written by FABIEN.. LAFITTE and published by . This book was released on 1996 with total page 139 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PRESENTE THESE PORTE SUR L'ETUDE D'UNE ALIMENTATION DESTINEE A DES EQUIPEMENTS DE TELECOMMUNICATION. ELLE PROPOSE UNE NOUVELLE TOPOLOGIE ASSOCIANT EN CASCADE DEUX CONVERTISSEURS STATIQUES. LE NIVEAU DE PUISSANCE VISEE EST 12 KW. LES NOUVELLES NORMES VISANT LA DIMINUTION DES PERTURBATIONS INDUITES DANS LES RESEAUX DOIVENT ETRE PRISES EN COMPTE DES LA CONCEPTION DES NOUVEAUX APPAREILS. LA STRUCTURE D'ENTREE DU CONVERTISSEUR EST UN CONVERTISSEUR TRIPHASE A ABSORPTION DE COURANTS SINUOIDAUX. ELLE REALISE UNE CORRECTION DE FACTEUR DE PUISSANCE (C.F.P.) EN UTILISANT UN PRINCIPE TRES EFFICACE DE FILTRAGE ACTIF A DECOUPAGE ENTRE PHASE (F.A.D.E.P.). LE CONTROLE DU COURANT DE LIGNE ABSORBE EST OBTENU PAR LA MISE EN UVRE DE TROIS INTERRUPTEURS BIDIRECTIONNELS EN COURANT ET EN TENSION PLACES ENTRE PHASES ET ASSOCIES A DES INDUCTANCES ADDITIONNELLES. LES NOMBREUSES STRATEGIES DE CONTROLE POSSIBLES D'UN TEL CONVERTISSEUR ONT ETE ETUDIEES. DES CRITERES DE COMPARAISON REPOSANT PRINCIPALEMENT SUR UNE ANALYSE DU COURANT DE COMPENSATION ONT ETE ETABLIS ET ONT PERMIS DE RETENIR LA STRATEGIE LA PLUS EFFICACE. LES AVANTAGES DE CETTE SOLUTION DE FILTRE ACTIF SONT LIES A LA SIMPLICITE DE LA STRUCTURE EN COMPARAISON AVEC DES SOLUTIONS PLUS FREQUEMMENT RENCONTREES. CETTE SECTION INDUIT UN NIVEAU DE TENSION PREREGULEE AU POINT DE COUPLAGE AVEC LE SECOND ETAGE. CECI EST FAVORABLE A LA DIMINUTION DES PERTES PAR CONDUCTION POUR LE CONVERTISSEUR ASSOCIE. LE DEUXIEME CONVERTISSEUR ASSOCIE EST CONSTITUE D'UN ONDULEUR MULTIRESONANT. IL ASSURE PREMIEREMENT, L'ABAISSEMENT NECESSAIRE DE LA TENSION DE MEME QU'UNE ISOLATION GALVANIQUE. DEUXIEMEMENT, LA TECHNIQUE DE RESONANCE Y EST EMPLOYEE DANS LE DOUBLE BUT DE REDUIRE LES PERTES PAR COMMUTATION ET LES EFFETS PERTURBATEURS D'UNE COMMUTATION DURE A FORTS DV/DT OU DI/DT. UNE APPROCHE TRES PROBANTE DE LA CONCEPTION DU CIRCUIT MULTIRESONANT A PERMIS DE DEVELOPPER UN ALGORITHME DE DIMENSIONNEMENT. LA STRUCTURE COMPLEXE DE TYPE LCCL PREND EN COMPTE L'EFFET DE L'INDUCTANCE DE FUITE PARASITE DU TRANSFORMATEUR. LES CRITERES DE LA PUISSANCE UTILE, DE LA GAMME DE FREQUENCE ET DE LA SURTENSION AUX BORNES DES CONDENSATEURS SONT UTILISES POUR CALCULER LES COMPOSANTS NECESSAIRES. LES CARACTERISTIQUES DE SORTIE SONT OBTENUES DANS LES CONDITIONS DE COURT CIRCUIT, DE FONCTIONNEMENT A VIDE ET A PUISSANCE NOMINALE. LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT EN COMMUTATION AU ZERO DE TENSION (CZT) EST GARANTI SUR TOUTE LA PLAGE DE REGLAGE DE LA PUISSANCE. AUSSI BIEN LA SIMULATION NUMERIQUE QUE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBSERVES AVEC UN PROTOTYPE DE 1 KW ONT DEMONTRE LA FAISABILITE D'UNE TELLE STRUCTURE. LE FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF ENTIER A ETE SIMULE DANS LE DOMAINE DE FREQUENCE 20 KHZ - 50 KHZ POUR UNE PUISSANCE DE 12 KW

Download or read book Etude et int gration de convertisseurs multicellulaires parall les entrelac s et magn tiquement coupl s written by Nadia Bouhalli and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'apparition de convertisseurs multicellulaires parallèles entrelacés et magnétiquement couplés a conduit ces dernières années à améliorer les performances des convertisseurs (densité de puissance, efficacité, dynamique,...). Il existe plusieurs topologies d'entrelacement qui utilisent des Transformateurs Interphases. L'objectif principal de cette étude est de trouver parmi ces topologies celles qui sont les mieux adaptées à un contexte d'intégration d'électronique de puissance pour minimiser la taille et réduire les pertes. Une première étape de modélisation a permis d'effectuer une étude comparative de quelques topologies. Un procédé de permutation des phases d'alimentation a été présenté afin de réduire les ondulations du courant de phases et les pertes ohmiques. Les résultats obtenus valident qualitativement l'avantage de la solution retenue par rapport à la solution standard. Enfin, la réalisation pratique d'un prototype de convertisseur modulaire utilisant des Transformateurs Inter-phases est abordé. Il s'agit d'un régulateur chargé d'alimenter les microprocesseurs (1,2V/100A) (Voltage Regulator Module (VRM)) à 5 modules. Les résultats expérimentaux montrent l'avantage de l'utilisation des Transformateurs Inter-phases par rapport à la solution classique.

Download or read book D veloppement d un convertisseur CC CA de puissance 5 kW written by Kamal Al-Haddad and published by . This book was released on 1990 with total page 123 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Conception r alisation et mise en oeuvre d un micro convertisseur int gr pour la conversion DC DC written by Olivier Deleage and published by . This book was released on 2009 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire traite des différents aspects liés à la conception et à la réalisation intégrée de l'ensemble d'un micro-convertisseur isolé. À partir d'une étude théorique se basant sur des modèles simplifiés, un pré-dimensionnement des éléments actifs et passifs a été mené pour cibler nos besoins. Une première phase de nos travaux a consisté en la conception des parties actives. Ces structures actives sont intégrées en technologie CMOS 0,35μm et sont constituées du circuit de puissance, à savoir un onduleur monophasé, d'un circuit de commande rapprochée optimisée, ainsi que d'un circuit de commande semiéloignée permettant la gestion d'une commande entrelacée dans le cadre d'un projet de recherche sur les réseaux de micro-convertisseurs. La seconde phase de ces travaux a consisté en la conception et la réalisation des composants passifs magnétiques que sont le transformateur HF et l'inductance de sortie. L'étude de ces composants s'est portée sur des structures planar, sur la base d'une technologie Kapton cuivré ou silicium avec circuit magnétique reporté. Le dernier aspect présenté dans ce mémoire concerne, d'une part, les techniques de réalisation utilisées pour ces composants passifs et, d'autre part, l'hybridation de l'ensemble du micro-convertisseur. Cette étude permet ainsi d'aborder les difficultés liées à la réalisation de tels dispositifs.