Brevet FR2503953A1 — publié le 19821015

La présente invention concerne les onduleurs statiques alimentés par une source continue et dont la charge de sortie peut titre très diverse: faible ou grande, inductive ou non, réceptrice ou même génératrice... Les onduleurs transforment un courant ou une tension continue en un courant ou une tension alternative. Dans les onduleurs, les phases sont alimentées par des interrupteurs statiques reliés aux polarités et qui sont successivement fermés ou ouverts pour fournir la tension ou le courant idoine à la charge. Lors du changement d'état des interrupteurs statiques (commutation) et surtout dans les onduleurs à thyristors, il peut y avoir transitoirement court-circuit de polarités. Pour remédier à cet état, deux techniques sont employées. L'une consiste à éviter que deux interrupteurs de polarité différente soient passants simultanément et oblige à manceuvrer séparément les interrupteurs de manière à ménager un temps mort après l'extinction d'un interrupteur et l'amor çage de l'autre. L'autre technique consiste à limiter le courant de court- circuit pendant la commutation au moyen d'une inductance. Le dispositif suivant l'invention permet d'empêcher le court-circuit des polarités pendant la commutation et présente une faible impédance en fonctionnement normal. De plus, il ngest pas fonction du temps de commutation et peut donc assurer le blocage du court-circuit aussi longtemps que l'on veut et, par exemple, être utilisé dans des techniques de modulation de largeur dtimpulsion. Le dispositif, objet de l'invention, comporte un (ou des) interrupteur statique en série avec une (ou les) polarité de la source. Cet interrupteur est normalement fermé et est ouvert juste avant la commutation dans ltonduleur pour être refermé après celle-ci. Selon une réalisation de l'invention, cet interrupteur est réalisé par un transistor, shunté en anti-parallèle par un dispositif redresseur. Le schéma, figure 1, illustre à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention et appliqué à un mutateur monophasé à thyristors. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte un transistor 1, shunté par une diode en inverse 2, selon l'invention. Ce dispositif est placé entre la source 3 et le mutateur 4 constitué d'un transformateur à point milieu, de deux diodes de blocage 5 et 6, de deux thyristors 7 et 8, de deux diodes de retour 9 et 10 et d'un circuit inductancecondensateur 11 et 12 de commutation. Dans un fonctionnement en mutateur, le transistor 1 est conducteur en même temps que le thyristor 7 par exemple, assurant une onde positive sur la charge. Au moment de la commutation, on bloque le transistor 1 et on amorce le thyristor 8. Le condensateur 12 se décharge via le thyristor 8 la diode de retour 9, la diode de blocage 5 et l'inductance 11, bloquant le thyristor 7. Lorsque la commutation est terminée, le condensateur est chargé dans l'autre sens, le thyristor 7 est bloqué et le thyristor 8 conducteur. On rend alors conducteur le transistor 1 et l'onde négative est ap pliquée sur la charge. Dans un deuxième exemple, non limitatif, représenté par le schéma figure 2, on illustre la présente invention par un interrupteur statique à thyristor, appliqué à un onduleur triphasé à extinction totale fonctionnant en modulation de largeur d'impulsion. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte un interrupteur statique constitué par un thyristor 1, une diode en inverse 2, un thyristor d'extinction 3 du thyristor 1 par le circuit d'extinction inductance 11, condensateur 12. Ce dispositif est placé entre la source et l'onduleur triphasé 4 constitué de 6 thyristors et diodes en inverse, montés en pont. le système d'extinction de l'onduleur est réalisé par le même circuit inductance 11, condensateur 12 et le thyristor 5 d'extinction totale de l'onduleur 4. Lorsqu' on désire changer la séquence des thyristors conducteurs de l'onduleur, on bloque le thyristor 1 par l'amorçage de son thyristor d'extinction 3. On amorce ensuite le thyristor 5 qui assure l'extinction totale des thyristors du pont et on amorce en même temps les thyristors qui devront être conducteurs dans la séquence suivante, Lorsque la commutation est terminée, que le thyristor 5 est à nouveau bloqué et que les thyristors éteints ont retrouvé leur pouvoir bloquant, on amorce le thyristor 1.Pour assurer de la modulation de largeur d'impulsion, on peut faire fonctionner le thyristor 1 à la manière d'un hacheur, ce qui assure une modulation sur l'ensemble de l'onduleur et combiner les deux fonctions données au thyristor 1, à savoir celle de blocage pendant la commutation et celle de hacheur. Mais on peut obtenir une modulation indépendante des phases en agissant sur les séquences des thyristors conducteurs, par exemple en modulant chaque phase au cours d'une demi-période par l'amorçage et extinction successifs de ses thyristors. Chaque nouvelle séquence de thyristors conducteurs entratne une commutation suivant le processus décrit ci-dessus. Le dispositif, objet de l'invention, permet une réalistation plus aisée et moins coûteuse des onduleurs employés dans l'industrie ou pour des utilisations domestiques, en vue par exemple de créer des alimentations sans coupure ou des entraînements à vitesse variable de moteurs asynchrones. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à limiter le courant de courtcircuit transitoire dans les onduleurs lors de la commutation des composants électroniques, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un interrupteur statique, inséré entre la source et l'onduleur, et qui est bloqué pendant la commutation dans l'onduleur. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que cet interrupteur statique est un semi- conducteur commandé du type transistor, thyristor ou GTO, shunté par un élément redresseur monté en antiparallèle. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que cet interrupteur statique peut en même temps assurer un rôle de hacheur. 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'interrupteur statique et le système d'extinction totale de l'onduleur sont constitués par des thyristors. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que le circuit d'extinction inductance-condensateur est commun à l'interrupteur statique et au système d'extinction totale.