Brevet FR2794303A1 — publié le 20001201

PERFECTIONNEMENTS AUX PONTS REDRESSEURS A INTERRUPTEURS COMMANDES, NOTAMMENT POUR ALTERNATEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention est relative aux ponts redresseurs à interrupteurs commandés, notamment pour alternateurs de véhicules automobiles. On utilise classiquement en sortie des alternateurs de véhicule automobile des ponts de Graetz triphasés constitués de six diodes. Les diodes des ponts redresseurs de ce type font souvent l'objet d'un échauffement important. Pour pallier cet inconvénient, il a déjà été proposé des ponts redresseurs constitués de six interrupteurs qui sont commandés de façon synchrone, en fonction de mesures sur l'intensité du courant qui circule dans les branches. Ces interrupteurs commandés sont généralement des transistors de type MOSFET. Toutefois, les ponts de Graetz à interrupteurs sont d'une commande délicate. En particulier, la commande synchrone des six interrupteurs s'avère difficile car les mesures de courant sur les branches du pont sont perturbées par les fermetures des interrupteurs qui engendrent des fronts de commutation raides. Il en résulte des pertes de rendement, ainsi qu'un risque que deux transistors d'une même branche soient fermés simultanément, auquel cas la batterie du véhicule se trouve en court-circuit. Un but de l'invention est de proposer un pont redresseur à interrupteurs commandés qui ne présente pas ces inconvénients. La solution selon l'invention est un montage redresseur à pont de Graetz, caractérisé en ce que ses branches qui sont montées entre ses deux extrémités de sortie comportent chacune un élément formant diode monté entre l'une de ces extrémités et l'entrée de phase et un élément formant interrupteur commandé monté entre ladite entrée de phase et l'autre extrémité. En particulier, selon un mode de réalisation avantageux, les diodes sont montées entre l'extrémité de sortie dite négative et les entrées de phase, les interrupteurs commandés étant montés entre lesdites entrées de phase et l'extrémité de sortie dite positive. Avantageusement, le montage comporte des moyens pour commander les interrupteurs en fonction de l'état de la diode de leur branche. En particulier, ces moyens comportent avantageusement des moyens pour commander les interrupteurs en fonction de l'intensité du courant traversant la diode de leur branche. En variante, ils comportent des moyens pour commander les interrupteurs en fonction de la tension entre les extrémités de la diode de leur branche. L'invention concerne également un alternateur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un montage redresseur du type précité. Elle concerne en outre une machine électrique apte à fonctionner alternativement comme moteur de démarreur ou comme alternateur, caractérisée en ce qu'elle comporte un montage du type précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit qui est purement illustrative et non limitative. Cette description doit être lue en regard de la figure unique annexée sur laquelle on a représenté un montage conforme à un mode de réalisation possible de l'invention. Le pont redresseur représenté sur la figure unique est un pont de Graetz qui comporte trois diodes Dl, D2 et D3, ainsi que trois interrupteurs commandés Il, 12 et 13. Les trois entrées de phase de ce pont de Graetz ont été référencées par (pl, (p2 et (p3. Les extrémités du pont qui constituent la borne positive et la borne négative entre lesquelles le pont délivre une tension de sortie redressée ont été référencées par 13- et 13+. Les diodes Dl à D3 sont par exemple des diodes Zener ou des diodes haute tension. L'anode de la diode Dl est reliée à la borne B-, tandis que sa cathode est reliée à l'entrée de phase (pl. L'anode de la diode D2 est reliée à la borne B-, tandis que sa cathode est reliée à l'entrée de phase (p2. L'anode de la diode D3 est reliée à la borne 13-, tandis que sa cathode est reliée à l'entrée de phase (p3. Les interrupteurs 11, 12 et 13 sont des transistors de type MOSFET. L'interrupteur Il est monté entre la cathode de la diode Dl et la borne 13+. L'interrupteur 12 est quant à lui monté entre la cathode de la diode D2 et la borne 13+. L'interrupteur 13 est quant à lui monté entre la cathode de la diode D2 et la borne 13+. Une unité de gestion U commande les grilles Gl à G3 de ces différents transistors Il à 13. Cette unité de gestion U est par exemple un circuit intégré qui génère la tension de commande injectée sur une grille GI à G3 d'un transistor Il à 13 en fonction d'une détection de l'état (passant ou bloqué) dans lequel se trouve la diode Dl à D3 de la branche sur laquelle se trouve ledit transistor Il à 13. Cette détection se fait par exemple par mesure de la tension aux bornes de ladite diode Dl à D3. En variante, elle peut être effectuée par mesure, au moyen d'une dérivation de type shunt, de l'intensité de courant traversant ladite diode Dl à D3. On notera que le fait que les interrupteurs Il à 13 soient disposés dans le pont de Graetz à la place des diodes positives présente l'intérêt de contribuer fortement à un moindre échauffement du montage redresseur, dans la mesure où les diodes positives sont généralement celles qui sur un pont de Graetz sont les plus dures à refroidir. Le montage qui vient d'être décrit présente un meilleur rendement que les montages à pont de Graetz à interrupteurs commandés connus dans l'état de la technique. Il présente également un échauffement moins important que les montages à ponts de Graetz à diodes. Comme on l'aura compris, un tel montage est avantageusement utilisé comme pont redresseur d'alternateur de véhicule automobile ou de machines électriques "alterno-démarreurs", c'est à dire aptes à fonctionner alternativement comme moteur de démarreur ou comme alternateur. REVENDICATIONS 1. Montage redresseur à pont de Graetz, caractérisé en ce que ses branches qui sont montées entre ses deux extrémités de sortie comportent chacune un élément formant diode monté entre l'une de ces extrémités et l'entrée de phase et un élément formant interrupteur commandé monté entre ladite entrée de phase et l'autre extrémité. 2. Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diodes sont montées entre l'extrémité de sortie dite négative et les entrées de phase, les interrupteurs commandés étant montés entre lesdites entrées de phase et l'extrémité de sortie dite positive. 3. Montage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les interrupteurs commandés sont des transistors de type MOSFET. 4. Montage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour commander les interrupteurs en fonction de l'état de la diode de leur branche. 5. Montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ces moyens comportent des moyens pour commander les interrupteurs en fonction de l'intensité du courant traversant la diode de leur branche. 6. Montage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ces moyens comportent des moyens pour commander les interrupteurs en fonction de la tension entre les extrémités de la diode de leur branche. 7. Alternateur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un montage redresseur selon l'une des revendications précédentes. 8. Machine électrique apte à fonctionner alternativement comme moteur de démarreur ou comme alternateur, caractérisée en ce qu'elle comporte un montage selon l'une des revendications 1 à 6.