Brevet FR2860660A1 — publié le 20050408

CONVERTISSEUR ELEVATEUR DE TENSION L'invention concerne un convertisseur élévateur de tension, ou boost converter en langue anglaise, permettant d'obtenir à partir une tension continue d'entrée une tension continue de sortie de valeur plus 5 élevée que la tension d'alimentation. Il s'avère parfois nécessaire, pour alimenter certains dispositifs électroniques, notamment ceux destinés à l'aéronautique, de générer des tensions électriques de niveau élevé, à partir d'un générateur commun d'alimentation basse tension. Les boost converter utilisés à cet effet sont des convertisseurs à découpage non isolés pour conserver des rendements élevés et des dimensions réduites. La figure 1 a montre un schéma de principe d'un convertisseur élévateur de tension de l'état de l'art. Le circuit de la figure la est alimenté, par deux bornes d'entrée A et B, par un générateur E de tension d'entrée continue Vin et fourni une tension continue de sortie Vout sur une charge Rout en parallèle sur une capacité Cout. Le pôle positif du générateur E est connecté, à travers une inductance Lin et une diode Dd, à une borne C de la résistance Rout en parallèle avec la capacité Cout, l'autre borne D de la résistance Rout étant connectée au pôle négatif du générateur E. Un interrupteur Int connecté, d'une part, au point de connexion de l'inductance Lin et la diode Dd et, d'autre part, au pôle négatif du générateur E, assure périodiquement la mise en parallèle de l'inductance Lin avec le générateur E. L'interrupteur Int est commandé à l'état passant pendant le temps Ton et ouvert pendant le temps Toff. La diode Dd est conductrice pendantle temps Toff et ouverte pendant le temps Ton. On appelle a=Ton/(Ton+Toff) le rapport cyclique. La figure 1 b montre le signal de commande de l'interrupteur Int du boost converter . Lorsque Int est fermé, pendant le temps Ton, l'inductance Lin voit à ses bornes la tension Vin du générateur E. Le courant ILin dans cette inductance croît de la valeur: AILinTon = Vin.Ton/Lin Lorsque l'interrupteur Int est ouvert et que la diode Dd conduit, c'est à dire pendant le temps Toff, l'inductance Lin voit à ses bornes la différence entre la tension d'entrée Vin et la tension de sortie Vout. Le courant ILin dans cette inductance décroît donc de la valeur: AlLinToff = ((VinVout).Toff)/Lin Le régime d'équilibre est atteint lorsque la somme de ces deux variations est nulle, soit: ((Vin-Vout).Toff)/Lin + Vin.Ton/Lin =0 qui conduit à l'expression de la tension d'équilibre: Vout = Vin/(1-a) a étant compris entre 0 et 1, la tension de sortie Vout est donc plus élevée que la tension d'entrée Vin, la structure de la figure 1 a est celle d'un élévateur de tension. La figure 1c montre le courant dans le boost converter de- la 15 figure la. En pratique, l'interrupteur Int peut être avantageusement réalisé par des semi-conducteurs. On peut citer, de façon non limitative les transistors MOS et bipolaires, les IGBT ou MCT. Les convertisseurs élévateurs de tension de l'état de l'art comportent des limitations. En effet, il est difficile d'obtenir des rapports de tension Vout/Vin supérieurs à 5 tout en conservant un rendement du convertisseur optimal. En effet, l'interrupteur est soumis à la fois à de très fort courants et des tensions élevées. D'autres structures non isolées peuvent être utilisées. On peut par exemple citer le convertisseur boost à autotransformateur ou la mise en série de deux convertisseurs boost. Toutes ces solutions ne présentent malheureusement pas les performances de rendement attendues. Afin de pallier les inconvénients des dispositifs élévateurs de tension de l'état de l'art, l'invention propose un convertisseur élévateur de tension comportant: - une paire de bornes d'entrée A et B pour connecter une tension continue d'entrée Vin entre ces deux bornes; - une paire Po d'interrupteurs SB, SH en série connectée par l'interrupteur SB à la borne d'entrée B, la borne d'entrée A étant connectée à 35 travers une inductance d'entrée Lin au point de connexion entre les deux interrupteurs SB et SH en série, chaque interrupteur SB, SH comportant des moyens de commande pour être mis simultanément, l'un dans un état passant l'autre dans un état isolé ; - une paire de bornes de sortie C et D, pour alimenter, par une tension 5 de sortie Vout, une charge Rout, la borne de sortie D étant connectée à la borne d'entrée B, caractérisé en ce qu'il comporte: - K autres paires supplémentaires PI, PK d'interrupteurs en série avec la paire Po entre la borne de sortie C et l'interrupteur SH avec i = 1, 2,... K-1, K, les deux interrupteurs d'une même paire supplémentaire Pi étant connectés à travers une inductance de récupération d'énergie Lr; ; - K groupes d'entrée, GinK, de Ni capacités C de même valeur en série chacun, avec i= 1, 2,...K-1, K et Ni = i, l'électrode des capacités d'une des deux extrémités de chaque groupe d'entrée étant connectée au point commun entre les deux interrupteurs SB, SH de la paire Po, au moins l'électrode des capacités de chacune des autres extrémités des groupes d'entrée étant connectée respectivement au point commun entre chaque l'interrupteur SH; et l'inductance de récupération Lri de la paire correspondante Pi de même rang i, - K groupes de sortie, Gout1, Gout2,...Gout;,...GoutK_1, GoutK, de Mi capacités C de même valeur en série chacun, avec i = 1, 2,...K et Mi=(K+1) -i, l'électrode des capacités d'une des deux extrémités des groupes de sortie étant connectée à la borne de sortie C, au moins l'électrode des capacités de chacune des autres extrémités des groupes de sortie étant connectée respectivement au point de connexion entre deux paires d'interrupteurs consécutives Pi_1 et Pi; en ce que les interrupteurs de ces autres K paires supplémentairês sont commandés pour former, lorsque l'interrupteur SB de la paire Po relié à la borne B est commandé dans l'état passant pendant un temps Ton, un premier réseau de capacités connecté d'une part à travers l'interrupteur SB à la borne B et, d'autre part, à la borne C, comportant les groupes de capacités d'entrée en série avec les groupes des capacités de sortie tels qu'un groupe de capacités d'entrée Gini est en série avec son respectif groupe de capacités de sortie Gout;, et en ce que lorsque l'interrupteur SB de la paire Po relié à la borne d'entrée B est commandé dans l'état isolé pendant un temps Toff ces autres K paires d'interrupteurs forment un second réseau de capacités connecté à la borne A à travers l'inductance d'entré Lin comportant le groupe d'entrée GinK en parallèle avec le groupe de sortie Gout1, en parallèle avec des groupes de capacités d'entrée en série avec des groupes des capacités de sortie tels qu'un groupe de capacités d'entré Gini_1 se trouve en série avec un groupe de capacités de sortie Gout;. La tension Vout en sortie du convertisseur est fonction du rapport 10 cyclique a=Ton/(Ton+Toff), les capacités C des réseaux ayant une même valeur, la tension Vout est donnée par la relation: Vout = (Vin/(1-a)).(K+ 1) Les interrupteurs comportent une entrée de commande (moyen- de commande) pour être mis simultanément, l'un dans un état passant par l'application à son entrée de commande d'un premier signal de commandé, l'autre dans un état isolé par l'application à son entrée de commande d'un second signal de commande complémentaire du premier. En pratique, les interrupteurs peuvent être avantageusement réalisés par des semi-conducteurs. On peut citer, de façon non limitative les 20 transistors MOS et bipolaires, les IGBT ou MCT. Le convertisseur comporte en outre une capacité Cout de filtrage de sortie en parallèle sur la charge Rout entre les bornes de sortie C et D. Dans une réalisation d'un convertisseur élévateur, selon l'invention, fournissant une tension de sortie Vout positive, le potentiel de la borne A est supérieur au potentiel de la borne B, le potentiel de la borne de sortie C est supérieur au potentiel de la borne de sortie D. Dans une autre réalisation d'un convertisseur élévateur de tensic, selon l'invention, fournissant une tension négative, le potentiel de la borne A est inférieur au potentiel de la borne B, le potentiel de la borne de sortie C est alors inférieur au potentiel de la borne de sortie D. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples de réalisations selon l'invention, en référence aux dessins indexés, dans lesquels: - La figure 1 a, déjà décrite, montre un schéma de principe d'un convertisseur élévateur de tension de l'état de l'art; - la figure 1 b montre le signal de commande de l'interrupteur Int du boost converter de la figure l a; - la figure 1c montre le courant dans le boost converter de la figure la; - la figure 2 montre la structure générale du convertisseur selon l'invention comportant K paires d'interrupteurs supplémentaires; - la figure 3a représente un exemple de réalisation d'un convertisseur élévateur de tension à deux étages, selon l'invention, sans l'inductance de récupération; - la figure 3b montre la structure d'une version négative du convertisseur de la figure 3a; - la figure 4a montre une structure simplifiée du convertisseur élévateur de tension de la figure 3a; - la figure 4b montre la structure d'une version négative -du 15 convertisseur de la figure 4a; - la figure 5a montre le convertisseur élévateur de tension de la figure 3a comportant une inductance de récupération d'énergie; - la figure 5b montre une première version d'une impédance Z; pour fiabiliser le convertisseur selon l'invention - la figure 5c montre une autre impédance Z; pour fiabiliser le convertisseur selon l'invention; - la figure 5d montre une version simplifiée du convertisseur élévateur de tension de la figure 5a - la figure 6 montre un schéma équivalent du convertisseur de la 25 figure 5a selon l'invention pendant le temps Ton; la figure 6a montre un schéma équivalent du convertisseur de la figure 5d selon l'invention pendant le temps Ton; - la figure 7 montre les signaux de commande des interrupteurs SB et SB1 du convertisseur de la figure 5a; - la figure 7a montre les signaux de commande de l'interrupteurs SB du convertisseur de la figure 5d; - la figure 8 montre la variation du courant dans l'inductance de récupération d'énergie du convertisseur de la figure 5a; - la figure 8a montre la variation du courant dans l'inductance de 35 récupération d'énergie du convertisseur de la figure 5d; - la figure 9 représente l'espace énergétique de l'inductance de récupération Lr1 et de la capacité Ceq de la figure 6; - la figure 10a représente une première structure pratique du convertisseur selon l'invention ne comportant pas d'interconnexion entre les 5 capacités d'un même niveau de potentiel; - la figure 10b représente la version négative du convertisseur de la figure 10a; - la figure 11 représente une autre structure pratique comportant des interconnexions entre les capacités d'un même niveau de potentiel; - la figure 12 représente la version négative du convertisseur de la figure 11. La figure 2 montre la structure générale du convertisseur élévateur de tension selon l'invention comportant K paires d'interrupteurs supplémentaires. Le convertisseur de la figure 2 comporte, en outre, une capacité Cout de filtrage de sortie en parallèle sur la charge Rout entre lé^ s bornes de sortie C et D. Dans la structure générale du boost converter de la figure 2 selon l'invention les tensions Vc aux bornes des capacités des groupes d'entrée Gini ou des groupes de sortie Gout; ont une même valeur continue, ainsi, les capacités situées à un même niveau de potentiel peuvent être reliées entre elles. On peut ainsi réaliser simplement différentes structures du convertisseur élévateur de tension que nous verrons par la suite. La figure 3a représente un exemple de réalisation d'un convertisseur élévateur de tension à deux étages (une seule paire supplémentaire), selon l'invention, sans l'inductance de récupération, comportant deux paires d'interrupteurs Po et P1, ayant chacune deux interrupteurs connectés en série. Les interrupteurs SB, SH pour la paire Po et les interrupteurs SB1, S 1 pour la paire supplémentaire P1. Chaque interrupteur d'une paire comporte une entrée de commande pour être mis simultanément, l'un dans un état passant par l'application à son entrée de commande d'un premier signal de commande Cl, l'autre dans un état isolé par l'application à son entrée de commande d'un second signal de commande C2 complémentaire du premier. La figure 3b représente la version de tension négative du 35 convertisseur élévateur de tension à deux étages de la figure 3a. Le convertisseur de la figure 3b, de même structure que celui de la figure 3a, est alimenté par un générateur E fournissant un potentiel Vin négatif entre les bornes A et B d'entrée. La polarité de la capacité de sortie Cout est alors inversée. La figure 4a montre une structure simplifiée du convertisseur élévateur de la figure 3a comportant deux paires d'interrupteurs. Dans cette structure simplifiée, les interrupteurs SB1, SH1 de la paire P1 sont remplacés par des diodes DB1, DH1. L'interrupteur SH de la paire Po connecté à la paire P1 est aussi remplacé par une diode DH, seul l'interrupteur SB de la paire Po doit être conservé. La cathode d'une diode d'une paire (Po) est connectée à l'anode de la diode de la paire suivante (P1) La figure 4b montre la structure simplifiée de la version négative de du convertisseur élévateur de la figure 3b. Dans cette structure de la figure 4b miroir de la structure de la figure 4a, l'anode de la diode d'une paire (Po) est connectée à la cathode de la diode de la paire suivante (PI). Comme pour la version de tension négative du convertisseur de la figure 3b la polarité de la capacité de sortie Cout est inversée. La figure 5a montre le convertisseur élévateur de tension de la figure 3a comportant une inductance de récupération d'énergie Lr1 permettant une amélioration du rendement du convertisseur. La capacité d'entrée est désignée par Ce et la capacité de sortie par Cs. Nous allons, par la suite, expliquer le fonctionnement du convertisseur élévateur de tension de la figure 5a selon l'invention. La figure 6 montre un schéma équivalent du convertisseur de la figure 5a selon l'invention comportant l'inductance de récupération L-r1, pendant la période Ton correspondant à la période de conduction des interrupteurs des deux paires SB et SB1. Pendant ce temps Ton 4s interrupteurs SB et SB1 sont fermés, les interrupteurs SH et SH1 sont ouverts, la capacité de sortie Cout est en parallèle avec les deux capacités Ce et Cs en série avec l'inductance Lr1 de récupération. L'inductance de récupération Lr1 est calculée pour obtenir une résonance du circuit oscillant de la figure 6 telle que: Ton = r. JLr, Ceq avec Ceq = 1 1 1 + + Cout Ce Cs Pour un résultat optimal, Ton est constant et égal à environ la demi-période de la fréquence de résonance du circuit équivalent de la figure 6. La figure 6a montre un schéma équivalent du convertisseur de la 5 figure 5d selon l'invention pendant le temps Ton. Dans le cas de la figure 6a, la diode DB1 ouvre automatique le circuit de résonance à l'annulation du courant dans l'inductance Lr1. Dans ce cas, il suffit que la relation suivante soit respectée: Ton > ,r VU 1 É Ceq La figure 7 montre les signaux de commande des interrupteurs-SB et SB1 du convertisseur de la figure 5a. Les autres interrupteurs sept commandés de façon complémentaire. La figure 8 montre la variation du courant ILr1 dans l'inductance de récupération d'énergie Lr1 ainsi que la somme des tensions (Vce +Vcs) aux bornes des respectives capacités d'entré Ce et de sortie Cs (convertisseur de la figure 5a). Au temps t1 lors du passage de Toff à Ton, le courant dans l'inductance est nul, la tension (Vce + Vcs) aux bornes des capacités Ce et Cs est inférieure à la valeur moyenne de Vout et croît en passant par la valeur moyenne de Vout, le courant dans l'inductance Lr1 augmente en emmagasinant de l'énergie magnétique, passe par une valeur maximum lorsque (Vce+Vcs) passe par la valeur moyenne de Vout, puis le courant décroît jusqu'à une valeur nulle, correspondant à la fin de Ton, rendant l'énergie aux capacités Ce et Cs. Pendant Toff, le courant dans l'inductance Lrl reste nul, la somme des tensions (Vce+Vcs) décroît car Ce et Cs sont parcourues par le courant de l'inductance Lin, puis le cycle recommence au. début de Ton. La figure 7a montre les signaux de commande de l'interrupteurs SB du convertisseur de la figure 5d. La figure 8a montre la variation du courant dans l'inductance de récupération d'énergie du convertisseur de la figure 5d. La figure 9 représente l'espace énergétique de l'inductance de récupération Lr1 et de la capacité Ceq du convertisseur. L'axe des abscisses représente l'énergie capacitive Wc l'axe des ordonnées l'énergie inductive WLr1, la variation d'énergie entre l'inductance et les capacités se produisant dans le temps Ton. L'énergie est transférée des capacités vers l'inductance de récupération puis rendue aux capacités. L'accord du circuit du convertisseur à la fréquence de fonctionnement avec l'inductance de récupération Lr1 diminue considérablement les pertes de rééquilibrage de charges dans les capacités Ce et Cs dans le circuit du boost converter selon l'invention. Ces pertes deviennent alors pratiquement nulles. Cette amélioration du convertisseur de la figure 3a avec inductances de récupération est applicable dans le cas général à K paires supplémentaires d'interrupteurs (voir figure 2). - En outre, afin de rendre plus fiable le convertisseur élévateur selon l'invention, le convertisseur représenté à la figure 5d comporte en parallèle avec l'inductance de récupération Lr1 en série avec l'interrupteur SH1 de la paire P1 une impédance Z1. En effet, en pratique, le Ton ne représente pas parfaitement la demipériode de résonance du circuit équivalent de la figure 6, l'impédance Z1 permet de dissiper le courant résiduel et protéger les interrupteurs qui sont généralement des transistors MOS. Cette amélioration du convertisseur de la figure 5a est applicable dans le cas général, ainsi chaque paire supplémentaire Pi du convertisseur selon l'invention comporte en parallèle avec l'inductance de récupération Lr; en série avec l'interrupteur SH; de la paire Pi une impédance Zi. La figure 5b montre une première version de l'impédance Z; pour fiabiliser le convertisseur selon l'invention. L'impédance Zi comporte use diode Ddz en série avec une résistance r, l'anode de la diode Ddz étant reliée, dans le circuit du convertisseur, à l'inductance de récupération et dans une seconde version, montrée à la figure 5c, une autre impédance Z; comporte la diode Ddz en série avec une diode zéner Dz, les deux cathodes de la diode Dd et la diode zéner Dz étant reliées entre elles, l'anode de la diode Ddz étant reliée, dans le circuit du convertisseur, à l'inductance de récupération. D'autres types d'impédance Z; pour dissiper l'énergie résiduelle de l'inductance Lr; peuvent bien sur être utilisés, par exemples des cellules RC ou RCD utilisées classiquement dans le domaine de l'électronique de puissance. La figure 5d montre une version simplifiée du convertisseur élévateur de tension de la figure 5a comportant deux paires d'interrupteurs Po et PI et une inductance de récupération Lr1. Dans cette structure simplifiée, les interrupteurs Sillet SH1 de la paire PI sont remplacés par des diodes DEI et DH1. L'interrupteur SH de la paire Po connecté à la paire PI est aussi remplacé par une diode DH, seul l'interrupteur SB de la paire Po doit être conservé, la cathode d'une diode d'une paire étant connectée à l'anode de la diode de la paire suivante. Comme dans le convertisseur élévateur de la figure 5a utilisant des interrupteurs, les deux diodes de la paire P1_ sont reliées en série à travers une inductance de récupération Lr1. La réalisation du convertisseur élévateur de tension simplifié avèc des diodes reste valable pour un nombre quelconque de paires supplémentaires, ainsi, dans le cas général, les interrupteurs SB; et SH; des paires Pi supplémentaires sont remplacés respectivement par des diodes DB; et DH;. L'interrupteur SH de la paire Po connecté à la paire PI est une diode DH, seul l'interrupteur SB de la paire Po doit être conservé. La cathode d'une diode d'une paire P;_1 étant connectée à l'anode de la diode de la paire suivante P;. Comme dans le convertisseur élévateur avec des interrupteurs de la figure 5a, les deux diodes de la paire P; sont reliées en série à travers une inductance de récupération Lr1. L'explication du fonctionnement du convertisseur série comportant l'inductance de récupération Lr1 à deux paires (K=1) reste valable pour un nombre quelconque de K paires supplémentaires. En effet, les courants dans les différentes paires Pi et dans l'inductance de récupération correspondante Lr; sont les mêmes, le nombre de capacités élémentaires C dans les groupes mis en série par les interrupteurs étant les mêmes. La structure générale du convertisseur élévateur de tension représentée à la figure 2 permet de réaliser simplement différentes autres structures pratiques et de déterminer directement la valeur des capacités dans chaque branche d'entrée ou de sortie. En effet, comme cela a été dit précédemment, dans la structure générale de la figure 2 comportant des capacités C de même valeur, les tensions Vc aux bornes de chacune des capacités sont les mêmes pour les groupes d'entrée et les mêmes pour les groupes de sortie, de ce fait, les capacités d'un même niveau de potentiel peuvent être connectées en partie ou en totalité en parallèle. Les capacités d'un même niveau de potentiel Nin1 sont, par exemple, toutes celles des groupes d'entrée Gin1, Gin2,...Gin;,...GinK_1, GinK ayant une électrode connectée au point commun entré les deux interrupteurs de la paire Po, d'un niveau de potentiel Nin2, toutes celles connectées par une électrode aux électrodes libres des capacités du niveau Nin1 et par l'autre électrode à celles du niveau suivant Nin3 et ainsi de suite jusqu'au niveau Nin K. De même, pour les capacités des groupes de sortie, nous aurons-je niveau Nout1 pour toutes celles des groupes de sortie Goutf, Gout2,...Gout;,...GoutK_1, GoutK ayant une électrode connectées au point commun entre les deux paires d'interrupteurs Po et P1, d'un niveau de potentiel Nout2 toutes celles connectées par une électrode aux électrodes libres des capacités du niveau Nout1 et par l'autre électrode à celles du niveau suivant Nout3 et ainsi de suite jusqu'au niveau NoutK. Les traits en pointillés sur le schéma de la figure 2 représentent les connexions possibles entre les capacités C de même valeur. La figure 10a représente une première structure pratique du convertisseur selon l'invention ne comportant pas d'interconnexions entre les capacités d'un même niveau de potentiel, chacun des groupes d'entrée Gin; ou de sortie Gout; comporte respectivement une seule capacité Cea1, Cea2,.... Cea; CeaK, pour les groupes d'entrée Gin; et Csa1, Csa2...Csa;. CsaK, pour les groupes de sortie Gout;. La valeur de chacune des capacités d'entrée Cea; se déduit simplement de la structure générale par le calcul de la capacité résultante des Ni=i capacités C en série, avec i=1, 2,....K, i étant l'ordre du groupe d'entrée considéré : Cea1 = C i=1 Cea2 =C/2 i=2 Cea; = C/i CeaK = C/K i=K La valeur de chacune de ces capacités de sortie Csa; se déduit simplement de la structure générale par le calcul de la capacité résultante de Mi=(K+ 1)- i capacités C en série, i étant l'ordre du groupe de sortie considéré Csa1 = C/K i=1 Csa2 =C/(K-1) i=2 Csa; = C/(K+1)-i CsaK = C i=K La figure 10b représente la première structure pratique du convertisseur de la figure 10a dans une version négative ne comportant pas d'interconnexions entre les capacités d'un même niveau de potentiel. La figure 11 représente une autre structure pratique du convertisseur selon l'invention, dans une version positive, comportant des interconnexions entre les capacités d'un même niveau Nv de potentiel (capacités en parallèle), la structure comporte un seul groupe d'entrée Gin et un seul groupe de sortie Gout. La capacité d'entrée Ceb;, pour chacun des niveaux de potentiel Nin;,, connectée entre les points de connexion des interrupteurs de deux paires consécutives Pi, Pi_1, sera déduite simplement en calculante capacité Ceb; équivalente aux capacités en parallèle du niveau Nini, de potentiel considéré, soit: Ceb1 = C.K i=1 Ceb2 = C.(K-1) i=2 Ceb; = C.((K+1)-i) CebK=C i=K La capacité de sortie Csb; de chacun des niveaux de potentiel Nout;, connectée en parallèle avec sa respective paire d'interrupteurs Pi sera déduite simplement en calculant la capacité Csb; équivalente aux capacités en parallèle du niveau Nout; considéré, i étant l'ordre du niveau de potentiel en sortie considéré, soit: Csb1 = C i=1 Csb2 =C.2 i=2 Csb; = C.((K+1)-i) CsbK =C. K i=K La figure 12 représente le convertisseur élévateur de tension de la figure 11, dans une version simplifiée de tension négative, comportant des interconnexions entre les capacités d'un même niveau Nv de potentiel. Dans cette version simplifiée, les interrupteurs SB; et SH; des paires P; supplémentaires sont remplacés respectivement par des diodes DB; et DHi. L'interrupteur SH de la paire PO connecté à la paire P1 est une diode DH, seul l'interrupteur SB de la paire PO doit être conservé. L'anode d'une diode d'une paire Pi_1 étant connectée à la cathode de la diode de la paire suivante P. Le convertisseur de la figure 12, de même structure que celui de la figure 11, est alimenté par un générateur E fournissant un potentiel Vin négatif entre les bornes A et B d'entrée. La tension Vout étant négative, la polarité de la capacité de sortie Cout est alors inversée. Dans d'autres réalisations on peut, bien entendu, combiner les deux types de réalisations pratiques en mettant des capacités en parallèle pour 30 certains groupes et en série pour d'autres. On peut aussi réaliser des structures de conversion en combinant plusieurs convertisseurs en parallèle, qu'ils soient positifs et/ou négatifs. Les signaux de commande des convertisseurs de la structure de conversion peuvent alors être avantageusement déphasés de façon à réduire les ondulations de courant d'entrée et/ou de sortie des convertisseurs élévateurs. Le convertisseur élévateur selon l'invention permet d'obtenir des rendements supérieurs aux convertisseurs élévateurs de tension de l'état de 5 l'art avec des rapports de tension Vout/Vin bien supérieurs à cinq. REVENDICATIONS 1. convertisseur élévateur de tension comportant: - une paire de bornes d'entrée A et B pour connecter une tension continue d'entrée Vin entre ces deux bornes; - une paire Po d'interrupteurs SB, SH en série connectée par l'interrupteur SB à la borne d'entrée B, la borne d'entrée A étant connectée à travers une inductance d'entrée Lin au point de connexion entre les deux interrupteurs SB et SH en série, chaque interrupteur SB, SH comportant des moyens de commande pour être mis simultanément, l'un dans un état passant l'autre dans un état isolé ; - une paire de bornes de sortie C et D, pour alimenter, par une tension de sortie Vout, une charge Rout, la borne de sortie D étant connectée à la borne d'entrée B, caractérisé en ce qu'il comporte: _ - K autres paires supplémentaires P1, PK d'interrupteurs en série avec la paire Po entre la borne de sortie C et l'interrupteur SH avec i = 1, 2,... K-1, K, les deux interrupteurs d'une même paire supplémentaire P; étant connectés à travers une inductance de récupération d'énergie Lr; ; - K groupes d'entrée, Gin1, GinK, de Ni capacités C de même valeur en série chacun, avec i= 1, 2,...K-1, K et Ni = i, l'électrode des capacités d'une des deux extrémités de chaque groupe d'entrée étant connectée au point commun entre les deux interrupteurs SB, SH de la paire Po, au moins l'électrode des capacités de chacune des autres extrémités des groupes d'entrée étant connectée respectivement au point commun entre chaque l'interrupteur SH; et l'inductance de récupération Lr;4e la paire correspondante P; de même rang i, - K groupes de sortie, Gout1, Gout2,...Gout;,...GoutK_1, GoutK, de Mi capacités C de même valeur en série chacun, avec i = 1, 2,...K et Mi=(K+1) -i, l'électrode des capacités d'une des deux extrémités des groupes de sortie étant connectée à la borne de sortie C, au moins l'électrode des capacités de chacune des autres extrémités des groupes de sortie étant connectée respectivement au point de connexion entre deux paires d'interrupteurs consécutives P;_1 et P; ; en ce que les interrupteurs de ces autres K paires supplémentaires sont commandés pour former, lorsque l'interrupteur SB de la paire Po relié à la borne B est commandé dans l'état passant pendant un temps Ton, un premier réseau de capacités connecté d'une part à travers l'interrupteur SB à la borne B et, d'autre part, à la borne C, comportant les groupes de capacités d'entrée en série avec les groupes des capacités de sortie tels qu'un groupe de capacités d'entrée Gin; est en série avec son respectif groupe de capacités de sortie Gouti, et en ce que lorsque l'interrupteur SB de la paire Po relié à la borne d'entrée B est commandé dans l'état isolé pendant un temps Toff ces autres K paires d'interrupteurs forment un second réseau de capacités connecté à la borne A à travers l'inductance d'entré Lin comportant le groupe d'entrée GinK en parallèle avec le groupe de sortie Gouti, en parallèle avec des groupes de capacités d'entrée en série avec des groupes des capacitése sortie tels qu'un groupe de capacités d'entré Gini_1 se trouve en série avéc un groupe de capacités de sortie Gouti. 2. Convertisseur élévateur de tension selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension Vout en sortie du convertisseur est fonction du rapport cyclique a=Ton/(Ton+Toff), les capacités C des réseaux ayant une même valeur, la tension Vout est donnée par la relation: Vout = (Vin/(1-a)).(K+1). 3. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il fournit une tension de sortie Vout positive, le potentiel de la borne A étant supérieur au potentiel de la borne B, le potentiel de la borne de sortie C étant supérieur au potentiel de la borne de sortie D' 4. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les interrupteurs SBi et SHi des paires Pi supplémentaires sont des diodes DBi et DHi, et en ce que l'interrupteur SH de la paire Po connecté à la paire P1 est une diode DH, seul l'interrupteur SB de la paire Po étant conservé, la cathode d'une diode d'une paire Pi_1 étant connectée à l'anode de la diode de la paire suivante Pi. 5. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une première impédance Z; ayant une diode Ddz en série avec une résistance r, l'anode de la diode Ddz étant reliée, dans le circuit du convertisseur, à l'inductance de récupération Ln. 6. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une autre impédance Z; ayant une diode Ddz en série avec une diode zéner Dz, les deux cathodes de la diode Ddz et la diode zéner Dz étant reliées entre elles, l'anode de la diode Ddz o étant reliée, dans le circuit du convertisseur, à l'inductance de récupération. 7. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacun des groupes d'entrée Gin; ou de sortie Gout; comporte respectivement une seule capacité Cee1, Cea2,....Ceai CeaK pour le groupe d'entrée Gin; et Csa1, Csa2...Csa;.-.. CsaK, pour les groupes de sortie Gout;. et en ce que la valeur de chacune des capacités d'entrée Cea; est déduite de la structure générale par le calcul de la capacité résultante des Ni=i capacités C en série, avec i=1, 2,....K, i étant l'ordre du groupe d'entrée considéré : Cea1 = C i=1 Cea2 =C/2 i=2 Cea; = C/i CeaK = C/K i=K la valeur de chacune de ces capacités de sortie Csa; étant déduite 30 de la structure générale par le calcul de la capacité résultante de Mi=(K+1)i capacités C en série, i étant l'ordre du groupe de sortie considéré : Csa1 = C/K i=1 Csa2 =C/(K-1) i=2 Csa; = C/(K+1)-i CsaK = C i=K 8. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des interconnexions entre les capacités d'un même niveau Nv de potentiel, la structure ayant un seul groupe d'entrée Gin et un seul groupe de sortie Gout, et en ce que la capacité d'entrée Ceb;, pour chacun des niveaux de potentiel Nin;, connectée entre les points de connexion des interrupteurs de deux paires consécutives P;, sera déduite simplement en calculant la capacité Ceb; équivalente aux capacités en parallèle du niveau Nin;, de potentiel considéré, soit: Cebu = C.K =1 Ceb2 = C.(K-1) i=2 Ceb; = C.((K+1)-i) i=K CebK=C la capacité de sortie Csb; de chacun des niveaux de potentiel Nout; , connectée en parallèle avec sa respective paire d'interrupteurs P; sera déduite simplement en calculant la capacité Csb; équivalente aux capacités en parallèle du niveau Nout; considéré, i étant l'ordre du niveau de potentiel en sortie considéré, soit: Csb1 = C i=1 Csb2 =C.2 i=2 Csb; = C.((K+1)-i) i=K CsbK =C.K 9. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une capacité Cout de filtrage de sortie en parallèle sur la charge Rout entre les bornes de sortie C et D. 10. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il fournit une tension négative, le potentiel de la borne A étant inférieur au potentiel de la borne B, le potentiel de la borne de sortie C étant inférieur au potentiel de la borne de sortie D. 11. Convertisseur élévateur de tension selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les interrupteurs sont des semiconducteurs comportant une entrée de commande (moyen de commande) pour être mis simultanément, l'un dans un état passant -par l'application à son entrée de commande d'un premier signal de commande, l'autre dans un état isolé par l'application à son entrée de commande d'ùn second signal de commande complémentaire du premier. 12. Structure de conversion caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs convertisseurs positifs et/ou négatifs, selon l'une des 20 revendications 1 à 11, en parallèle. 13. Structure de conversion selon la revendication 12, caractérisée en ce que les signaux de commande des convertisseurs de la structure de conversion sont déphasés de façon à réduire les ondulations de courant d'entrée et/ou de sortie des convertisseurs élévateurs.