Brevet FR2931018A1 — publié le 20091113

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne les alimentations pour matériels électroniques en général et plus particulièrement celles dites à découpage qui utilisent un hacheur pour produire une tension continue régulée à partir d'une autre source de tension continue, le plus souvent obtenue après redressement du courant alternatif fourni par un réseau public de distribution d'électricité. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Pour la fabrication d'appareils électroniques, qu'ils soient destinés au grand public ou réservés à des applications professionnelles, les constructeurs utilisent le plus souvent des alimentations à découpage. Elles sont presque toujours maintenant préférées aux alimentations linéaires notamment en raison de leur bien meilleur rendement. Pour réguler sa tension de sortie une alimentation linéaire est en effet contrainte de dissiper toute l'énergie correspondant, pour le courant à fournir, à la différence qui existe entre la tension régulée et la source primaire de tension continue généralement obtenue par redressement et filtrage du courant alternatif fourni par un réseau public de distribution d'électricité : le secteur. Au contraire une alimentation à découpage utilise un convertisseur continu-continu qui en hachant la source primaire de tension continue pour fournir la tension régulée ne dissipe que l'énergie correspondant aux imperfections inhérentes aux composants utilisés comme la résistance de conduction (faible mais non nulle) du hacheur généralement fait d'un transistor de puissance de type IVIOSFET (acronyme de l'anglais 'fieldeffect-transistor', c'est-à-dire transistor à effet de champs, de type métal-oxyde- semiconducteur). Par ailleurs la fréquence de hachage peut être significativement plus élevée (quelques dizaines de kilohertz) alors que la fréquence du secteur n'est que de 50 ou 60 hertz ce qui contribue directement à une réduction significative de la taillle des composants électromagnétiques utilisés, essentiellement une bobine et/ou un transformateur, ce dernier servant aussi à assurer l'isolation galvanique entre le secteur et les circuits alimentés. Les alimentations à découpage bénéficient donc non seulement d'un meilleur rendement mais sont aussi bien plus petites et plus légères que les alimentations linéaires. 2 Le principe de réalisation d'une alimentation à découpage est schématisé sur la figure 1. La source primaire de tension (105) est donc obtenue généralement à partir du redressement, à l'aide d'un pont de diodes, des deux alternances de la tension secteur. La tension continue ainsi générée est appliquée à l'entrée du convertisseur continu-continu (100) qui va produire en sortie la tension régulée nécessaire à l'alimentation des circuits électroniques du matériel considéré. Le convertisseur comprend essentiellement un étage de puissance (110) souvent du type dit 'flyback' comprenant un transformateur (114) dont le primaire est commandé par un hacheur par exemple un MOSFET (112) dont la conduction, en tout ou rien, est réalisée par le circuit de commande (120) qui applique sur la porte de commande du MOSFET un signal binaire (122) de fréquence fixe dont on fait varier le rapport cyclique pour permettre la régulation de la tension de sortie. Cette dernière est continuellement mesurée (140) pour permettre son asservissement à une valeur nominale donnée, à travers la boucle formée par le bloc régulation de tension (130) et le circuit de commande (120) déjà mentionné. Optionnellement, un asservissement en courant peut être aussi réalisé à partir de la mesure du courant délivré et à travers une boucle de contrôle similaire (150). Au secondaire du transformateur (114) on trouve au moins une diode de redressement (116) et un condensateur de filtrage (118) aux bornes duquel la tension continue régulée est délivrée. D'autres composants peuvent être présents dans un convertisseur de ce type. Notamment, un filtre passe-bas pour filtrer la tension de sortie est souvent ajouté. Bien qu'ils contribuent à améliorer le fonctionnement de ce type de convertisseur ils ne sont pas nécessaires pour comprendre l'invention et n'apparaissent donc pas dans le schéma de la figure 1. L'invention se place plus particulièrement dans le cadre de convertisseurs devant alimenter de très grosses charges capacitives (plusieurs dizaines de milli-farads), par exemple un banc de condensateurs qui une fois chargé sert de réservoir d'énergie pour des applications de lumière pulsée dans le domaine médical ou industriel (160). L'énergie emmagasinée dans le banc de condensateurs est par exemple déchargée dans une lampe flash de type 3 xénon. En fonction des applications recherchées, le temps de recharge du banc de condensateurs revêt une importance majeure. L'invention vise en effet à réaliser un chargeur modulaire de condensateurs pouvant accumuler seul plusieurs centaines de joules et susceptible d'être déchargé à chaque seconde. Autant de chargeurs modulaires qu'il est nécessaire devront pouvoir être associés pour atteindre la puissance souhaitée si celle-ci dépasse la capacité d'un seul chargeur. Pour atteindre une puissance de 1 kilowatt, c'est-à-dire 1000 joules par seconde, 3 ou 4 chargeurs pouvant accumuler chacun quelques centaines de joules en moins d'une seconde devront pouvoir être associés pour atteindre cet objectif. La figure 2 est un chronogramme montrant l'évolution dans le temps de formes d'ondes caractéristiques d'un convertisseur de type flyback de la figure 1 fonctionnant sur une charge capacitive importante. Dans ce mode de fonctionnement standard la période du signal de hachage est fixe (210) et le banc de condensateurs se charge progressivement à chaque période (250). La charge des condensateurs intervient quand le hacheur (112) de la figure 1 est non conducteur et le signal de commande au niveau bas. L'énergie magnétique accumulée dans le transformateur est alors transférée au banc de condensateurs sous forme d'un courant secondaire (240) qui décroît jusqu'à devenir nul (toute l'énergie a été transférée) si la durée de non conduction du signal de commande (rapport cyclique) le permet. Cette phase du fonctionnement correspond à la démagnétisation du transformateur. L'acquisition de l'énergie magnétique, c'est-à-dire la phase de magnétisation, est intervenue préalablement pendant la partie de la période où le hacheur était conducteur (signal de commande au niveau haut). Un courant croissant circule alors dans le primaire du transformateur (230) aussi longtemps que le rapport cyclique du signal de commande le permet. La tension qui apparaît sur le drain du MOSFET, l'électrode supérieure du hacheur (112), subit une grande amplitude de variation (220). Pendant la phase de magnétisation la tension est faible, proche de zéro, et dépend essentiellement de la résistance série du MOSFET quand il est conducteur et du courant qui le traverse. Dès que le MOSFET est rendu non conducteur la tension atteint au moins la valeur délivrée par la source primaire de tension 4 (105). Celle-ci est augmentée de la valeur induite au primaire du transformateur (270) par le courant parcourant le secondaire qui se décharge alors dans le banc de condensateurs (et seulement pendant la durée de la décharge). Le demandeur a observé que le mode de fonctionnement standard du convertisseur flyback de la figure 1 sur des charges capacitives très importantes n'est pas satisfaisant en particulier parce que des temps morts importants apparaissent (270) au fur et à mesure de la charge du banc de condensateurs. Ces temps morts apparaissent sur la figure 2. Le transfert de l'énergie du secondaire au banc de condensateurs est de plus en plus bref et suivi d'une période d'inactivité (temps rnort) avant que la prochaine phase de magnétisation ne puisse intervenir. C'est donc un objet général de l'invention que d'améliorer le fonctionnement d'un convertisseur continu-continu, en particulier du type flyback, devant fonctionner sur des charges capacitives très importantes. Les améliorations apportées par l'invention ont notamment pour objet d'augmenter significativement le rendernent du convertisseur alors même que l'objectif de puissance utile à fournir est important et que les pertes se traduisent en chaleur qu'il faut pouvoir dissiper. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront aux spécialistes à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. RÉSUMÉ DE L'INVENTION L'invention décrit un convertisseur continu-continu à découpage pour charger un banc de condensateurs comprenant un étage de puissance de type flyback incluant un hacheur et un transformateur. Le convertisseur comprend un circuit de commande de l'étage de puissance caractérisé en ce qu'il inclut, afin de toujours maintenir le dit étage de puissance dans un mode discontinu de fonctionnement : des moyens de détection de fin de phase de magnétisation et des moyens de détection de fin de phase de démagnétisation du transformateur. En outre, le convertisseur comprend un microcontrôleur pour gérer les charges et décharges du banc de condensateurs, des moyens de lecture de sa tension de charge, des moyens de détection agencés afin d'indiquer au microcontrôleur que la tension de charge a atteint une valeur de consigne fournie par le microcontrôleur, des moyens de détection afin d'indiquer au circuit de commande qu'une première période ou une seconde période de fonctionnement du convertisseur est en cours, détection qui se fait 5 quand la tension de charge est respectivement inférieure ou supérieure à une valeur prédéterminée de la tension de charge et enfin des moyens de décharge agencés afin de pouvoir décharger le banc de condensateurs sous le contrôle du microcontrôleur. L'invention a également pour objet un procédé pour maintenir dans un mode discontinu de fonctionnement un étage de puissance de type flyback d'un convertisseur continu-continu à découpage afin de charger un banc de condensateurs, l'étage de puissance incluant un hacheur et un transformateur, caractérisé en ce que le mode discontinu de fonctionnement est maintenu : par détection de la fin d'une phase de magnétisation du transformateur quand le hacheur est conducteur; et par détection de la fin d'une phase de démagnétisation du transformateur quand le hacheur est non-conducteur. La détection de la fin de phase de magnétisation provoque automatiquement le passage à la phase suivante de démagnétisation. La détection de la fin de phase de démagnétisation provoque automatiquement le passage à la phase suivante de magnétisation. La charge dudit banc de condensateurs s'arrête quand la tension de charge a atteint une valeur de consigne. Selon ce procédé, on distingue une première période et une seconde période de fonctionnement dudit convertisseur, la détection de la dite première période et de ladite seconde période de fonctionnement se faisant quand la tension de charge du banc de condensateurs est, respectivement, inférieure ou supérieure à une valeur prédéterminée de charge. Par ailleurs, lors de la dite première période de fonctionnement, la dite phase de démagnétisation est forcée à une valeur plafond. Et lors de la dite seconde période de fonctionnement, la dite phase de démagnétisation ne peut pas être inférieure à une valeur plancher. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation 6 de cette dernière qui est illustré par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels : La FIGURE 1 illustre une alimentation à découpage de l'art antérieur utilisant un étage de puissance de type flyback. La FIGURE 2 est un chronogramme montrant l'évolution dans le temps de formes d'ondes caractéristiques d'un convertisseur de type flyback comme utilisé dans l'art antérieur. La FIGURE 3 est une vue synoptique d'un chargeur de condensateurs selon l'invention. La FIGURE 4 est un chronogramme montrant l'évolution dans le temps des formes d'ondes caractéristiques d'un étage de puissance de type flyback maintenu en mode discontinu par le circuit de commande de l'invention. La FIGURE 5 est une vue synoptique du circuit de commande de l'étage de puissance et décrit plus précisément son fonctionnement. La FIGURE 6 est un chronogramme qui détaille une période du fonctionnement d'un chargeur selon l'invention. La FIGURE 7 est une vue synoptique générale d'un mode préféré de réalisation de l'invention. La FIGURE 8 est un diagramme des états du chargeur contrôlés par le 20 microcontrôleur. Les dessins joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. En particulier, clans la description qui suit, quand sont mentionnées des valeurs spécifiques notamment de puissance, tension et fréquence, celles-ci ne servent qu'à illustrer la mise en oeuvre particulière de 25 l'invention utilisée pour mieux faire comprendre son principe de fonctionnement. L'homme du métier ne manquera pas de noter que les valeurs mentionnées pourront être différentes pour d'autres applications de l'invention qui mettraient cependant en pratique les principes de fonctionnement de celle-ci. Également, les composants électroniques mentionnés ci-après dans la 30 description de la mise en oeuvre utilisée pour illustrer l'invention (notamment, MOSFET, IGBT) ne le sont qu'à titre d'exemple. L'homme du métier ne manquera pas là aussi de noter que d'autres types de composants pourront être avantageusement utilisés tout en assurant la même fonction que celle requise pour mettre en oeuvre l'invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION La figure 3 est une vue synoptique d'un chargeur de condensateurs selon l'invention. L'étage de puissance (310) est de type flyback et n'est donc pas différent de celui déjà représenté en figure 1. Le transformateur à découpage (114) est de rapport 1/1. Au primaire de ce transformateur un MOSFET de puissance sert d'interrupteur de hachage (112). Au secondaire du transformateur le bloc redresseur est composé d'une diode de redressement (116) et inclus un filtre passe-bas comme mentionné dans la description de la figure 1. Celui-ci (708) apparaît dans la figure détaillée montrant l'ensemble des composants du chargeur (figure 7). Dans cette mise en oeuvre d'un convertisseur de type flyback servant à alimenter de très fortes charges capacitives le condensateur de filtrage (118) figurant sur la figure 1 n'est plus utile puisque c'est le bloc de condensateurs à charger, connecté en sortie, qui en fait office. C'est le mode de commande différent de l'étage de puissance (310), un convertisseur de type flyback standard, qui va permettre d'atteindre les objectifs de l'invention. Notamment, deux composants ont été ajoutés au circuit de commande de l'étage de puissance (320). Ceux-ci vont permettre d'assurer une régulation en tout ou rien de l'énergie dans le transformateur et donc de toujours maintenir le chargeur dans un mode de fonctionnement dit discontinu quelle que soit la tension sur la charge capacitive. II s'agit d'une part d'un circuit de détection de fin de magnétisation (322). Celui-ci va permettre d'interrompre chaque phase de magnétisation quand une même énergie s'est accumulée dans le transformateur quelle que soit la tension d'entrée. Cette détection se fait à partir d'une simple résistance de lecture de courant dans le circuit primaire. D'autre part, un circuit de détection de la fin de démagnétisation (324) s'assure que toute l'énergie emmagasinée dans le transformateur a bien été vidée et donc transmise à la charge capacitive. 8 Ce sont ces détections de fin de magnétisation et de fin de démagnétisation qui permettent de toujours maintenir un chargeur selon l'invention dans le mode discontinu qui correspond à un fonctionnement optimal garantissant l'obtention de l'énergie de charge nominale dans le banc de condensateurs même quand la tension secteur est à son minimum spécifié (86volts) et ce sans avoir besoin de recourir à un circuit élévateur de tension en amont. La détection de fin de démagnétisation peut se faire par lecture du courant secondaire. Comme pour le courant primaire, une simple résistance de lecture de courant dans le circuit secondaire peut permettre de détecter quand le courant de démagnétisation devient nul. Ou alors le transformateur est équipé d'un enroulement auxiliaire dont la tension de sortie dépend de la tension aux bornes du secondaire du transformateur (divisé par le rapport de transformation entre l'enroulement secondaire et l'enroulement auxiliaire). Une troisième méthode consiste à détecter la présence d'une tension réfléchie au primaire pendant toute la phase de démagnétisation comme montré sur la figure 2 (260). Dans un mode préféré de réalisation de l'invention c'est cette dernière solution qui est retenue. Le signal de commande de l'étage de puissance (326) est ainsi modulé en durées par le circuit de commande en fonction des détections de fin de magnétisation (322) et de fin de démagnétisation (326). Ce signal binaire reste à l'état haut pour maintenir conducteur le MOSFET jusqu'à obtenir le niveau de magnétisation nominal. En pratique, pour une valeur donnée du secteur, ce temps est donc fixe. Il sera d'autant plus long que la tension secteur est basse et s'adaptera au gré des fluctuations clu secteur. Le signal de commande de l'étage de puissance passe à l'état bas aussitôt que la phase de magnétisation est terminée. Il restera dans cet état aussi longtemps que toute l'énergie accumulée par le transformateur durant la phase de magnétisation n'a pas été transférée dans le banc de condensateurs sous forme d'un courant secondaire. La durée de cet état est variable et en particulier diminue avec l'augmentation de la tension de sortie aux bornes du banc de condensateur, c'est-à-dire avec l'augmentation de l'énergie accumulée dans ces derniers. Ainsi, plus cette tension augmente et s'approche de la valeur nominale plus le temps de non conduction du MOSFET est court, et donc, plus la fréquence du signal de commande est élevée et peut dépasser largement les 150 kilohertz. Ce fonctionnement est décrit plus avant avec la figure 3. Le microcontrôleur (370) gère le fonctionnement global du chargeur. II reçoit d'une carte de gestion installée par exemple dans un ordinateur individuel ou dans un outil spécialisé informatisé (non représentés), exécutant un programme de contrôle approprié, toutes les informations nécessaires pour régler les caractéristiques de chaque tir à exécuter (par exemple, tension aux bornes de la charge capacitive et durée de la décharge) ainsi que le mode de fonctionnement désiré (marche, veille, tir, etc.) et en général toutes les informations permettant de gérer le chargeur. Celles-ci sont transmises de préférence par une liaison série (365) ce qui permet de sécuriser les données (protection contre les parasites) et de réduire le nombre de câbles. La carte de gestion peut ainsi contrôler simultanément autant de chargeurs modulaires qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre (361, 362, 363) afin d'obtenir la puissance requise pour la lampe flash et les tirs considérés. Le module décharge (380) permet de décharger partiellement ou en totalité la tension aux bornes de la charge capacitive. Cette structure est aussi pilotée par le microcontrôleur et permet de diminuer, voire de ramener à zéro, la tension de sortie si de nouveaux paramètres de tir sont entrés alors même que la charge précédente n'a pas été utilisée (hormis les courants de fuite et les tirs eux-mêmes rien ne vient décharger le banc de condensateurs). Les fonctions du microcontrôleur sont par ailleurs décrites plus en détail avec la figure 8. Le comparateur de tension (338) sert à détecter la fin de charge. II compare la tension de sortie observée (340) à une valeur de consigne réglée par le microcontrôleur par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique ou CNA (334). Le signal logique binaire de sortie du comparateur indique donc au microcontrôleur quand la charge est terminée. L'autre comparateur (332) sert à détecter que la tension aux bornes de la charge capacitive dépasse une valeur prédéterminée par exemple : 60 volts, afin de mieux contrôler la phase initiale de chargement du banc de condensateurs alors que la tension finale dépasse typiquement 300 volts dans cet exemple particulier servant à illustrer une mise en oeuvre de l'invention où () l'on veut pouvoir emmagasiner des énergies de plusieurs centaines de joules dans un banc de condensateurs d'au moins 10 milli-farads. Le signal logique correspondant est envoyé directement: au circuit de commande (320) qui adapte son fonctionnement en conséquence. La détection se fait par comparaison d'une fraction de la tension de sortie observée (340) à une tension de référence (336), par exemple la chute de tension en direct d'une diode bipolaire (0,6 volt). Comme déjà indiqué le circuit de commande (320) permet de garantir que le chargeur fonctionne toujours en mode discontinu. II assure un temps 10 mort minimum entre les phases de magnétisation et de démagnétisation. La figure 4 est un chronogramrne montrant l'évolution dans le temps des formes d'ondes caractéristiques d'un étage de puissance de type flyback maintenu en mode discontinu par le circuit de commande de l'invention. Ce chronogramme doit être comparé à celui de la figure 2. On 15 remarquera que la période du signal de commande de l'étage de puissance est beaucoup plus longue en début de charge du banc de condensateur (410) qu'à la fin où elle n'est qu'une fraction (aT) de la période initiale (412). Par ailleurs on n'observe plus comme dans le mode de fonctionnement standard de temps mort appréciable quand la tension induite (460) dans le primaire par le courant 20 secondaire s'annule. Les commutations permettant de toujours maintenir le mode discontinu de fonctionnement interviennent automatiquement à la fin de chaque temps de magnétisation et de démagnétisation. La figure 5 est une vue synoptique du circuit de commande de l'étage de puissance et décrit plus précisément son fonctionnement. 25 Au démarrage d'une nouvelle charge du banc de condensateur, le microcontrôleur génère dans un premier temps une impulsion sur le signal remise à zéro (RAZ). Cette impulsion typiquement d'une durée de quelques centaines de microsecondes permet d'obtenir en sortie de la bascule (510), un niveau logique haut qui correspond à la phase de magnétisation du 30 transformateur. Après cette phase d'initialisation le microcontrôleur débute la séquence de charge par la mise à l'état haut du signal de début (512) ce qui a pour conséquence de faire passer la sortie du circuit de commande (514) à '1 l'état haut. Le hacheur MOSFET de l'étage de puissance est alors saturé (conducteur) et la phase de magnétisation débute. La détection de la fin de la phase de magnétisation du transformateur est réalisée par le comparateur (520) à partir de la mesure du courant primaire. La valeur du courant primaire (522) est obtenue par lecture aux bornes d'une résistance de faible valeur, insérée dans le circuit primaire, d'une tension image du courant. A titre d'exemple, dans une mise en oeuvre particulière de l'invention pour un objectif de puissance à fournir mentionné précédemment, le rapport est fixé à 1 volt pour 8,7 ampères. Ainsi quand la tension dépasse 0,75 volt (524) le courant de magnétisation choisi, qui correspond à 6,5 ampères dans ce cas, est atteint et la sortie du comparateur (520) passe de l'état haut à l'état bas. Cependant, si la durée de magnétisation devait être inférieure à une microseconde, la porte ET (526) bloquerait son passage à l'état haut pour assurer une valeur plancher de magnétisation. Ensuite la fonction détection changement d'état (530) génère une impulsion d'une durée de 1 microseconde sur le front descendant du signal sortant de la porte ET pour remettre à zéro la bascule (510) et qui sert aussi à imposer une durée minimum de démagnétisation du transformateur de cette valeur. Le hacheur MOSFET de l'étage de puissance est alors bloqué et le transformateur entame sa phase de démagnétisation dans la charge capacitive. La détection de fin de dérnagnétisation est réalisée par une comparaison entre la tension secteur (542) et la tension aux bornes du drain du hacheur MOSFET (544). L'impulsion sortant du comparateur (540) est l'image de la tension réfléchie par le transformateur lors de la phase de démagnétisation quand le banc de condensateurs se charge. La durée de l'impulsion dépend de la tension aux bornes de la charge capacitive. Comme on a déjà pu le constater sur le chronogramme de la figure 4 plus la tension aux bornes de la charge capacitive est élevée plus la durée de l'impulsion est faible. Cependant, comme pour la magnétisation, si l'impulsion sortant du comparateur devait être inférieure à 1 microseconde elle serait bloquée par la porte ET (550). Cette valeur plancher (552) permet de masquer d'éventuelles oscillations susceptibles d'être causées par les condensateurs parasites du hacheur MOSFET et des autres composants quand la tension aux bornes de celui-ci passe brutalement de l'état saturé à l'état bloqué. La durée minimum de masquage (552) quand le hacheur devient non-conducteur est synchronisée sur le front descendant du signal généré par le circuit de commande de l'étage de puissance. Quand cette première condition est réalisée l'impulsion de démagnétisation peut être aussi cependant bloquée par la seconde porte ET (554). Le signal correspondant de verrouillage (560) provient du comparateur (332) de la figure 3 qui détecte que la tension de charge est encore faible, inférieure à un seuil, par exemple fixé à 60 volts dans cette mise en oeuvre de l'invention. Il bloque alors le signal sortant de la porte ET (550). Cette condition est nécessaire à cause du diviseur en tension du circuit de lecture de tension drain (544) du hacheur MOSFET. Ce diviseur permet de garantir un niveau bas en sortie du comparateur (540) quand la tension drain est égale à la tension secteur redressée dont la valeur est mesurée par l'intermédiaire du circuit de lecture (542). Cette période initiale de fonctionnement correspond au démarrage du chargeur. Elle n'est pas représentée clans le chronogramme de la figure 4. Quand la tension de sortie est inférieure à la valeur de seuil fixée dans cet exemple à 60 volts alors le comparateur (332) bloque le circuit de commande de l'étage de puissance à une fréquence faible et un temps de non-conduction élevé. Quand la tension aux bornes du banc de condensateur dépasse la valeur de seuil c'est le fonctionnement normal du circuit qui s'impose. Fonctionnement où on s'assure à chaque cycle que l'on a bien chargé la bonne énergie dans le primaire du transformateur et que toute cette énergie a bien été totalement restituée par le secondaire au condensateur. La dernière porte ET (556) permet de garantir un temps de démagnétisation maximum quand l'impulsion sortant du comparateur (540) est bloquée. La durée du temps de masquage maximum de non-conduction est synchronisée sur le front montant du signal généré par le circuit de commande de l'étage de puissance. Ensuite, le circuit de détection changement d'état (570) génère une impulsion de une 1 microseconde sur le front descendant de la porte ET (556) afin que la bascule (510) repasse à l'état haut. Elle sert aussi, comme on l'a déjà vu plus haut, à définir une durée minimum de magnétisation du transformateur. Le cycle ci-dessus est alors répété à l'identique pendant toute la phase de charge jusqu'à ce que la tension aux bornes du banc de condensateurs atteigne la tension de consigne. Quand cette condition est réalisée le microcontrôleur arrête la charge en ramenant le signal début (512) au niveau bas. Ainsi, pendant toute la charge du condensateur (au-delà du seuil de fonctionnement mentionné ci-dessus) le signal de commande est toujours optimisé et les temps morts sont réduits au minimum. De plus, grâce à la fréquence de fonctionnement élevée, les courants de fuite du secondaire (diode et condensateurs) ne provoquent plus qu'une légère chute de tension et on peut également réduire considérablement l'encombrement du transformateur de puissance. On notera aussi que pendant toute la phase de charge le 15 microcontrôleur ne permet pas de générer un tir (décharge dans la lampe flash). La figure 6 est un chronogramme qui détaille une période du fonctionnement d'un chargeur selon l'invention. Le signal VGS (610) est celui qui commande l'étage de puissance et 20 s'applique sur la porte du hacheur MOSFET. A l'état haut le hacheur est conducteur, le courant primaire IPRIM (620) croît linéairement jusqu'à atteindre la valeur de magnétisation choisie : lm. Cette condition est détectée comme on l'a vu précédemment et provoque la commutation du signal de commande VGS qui passe de l'état haut à l'état bas et le hacheur du mode conduction au mode 25 non-conduction. Pendant cette phase le transformateur a accumulé une énergie prédéterminée correspondant à la valeur lm (622) indépendante de la valeur du secteur. C'est le signal IPRIM_OK (630) qui provoque la commutation et le passage au mode non-conduction du hacheur. Le courant secondaire ISEC 30 (640) s'établit aussitôt et décroît linéairement depuis la valeur lm divisée par le rapport de transformation primaire/secondaire du transformateur (m). Pendant cette phase l'énergie emmagasinée est restituée au banc de condensateurs (642). La tension qui apparaît alors sur le primaire du transformateur VPRIM (650), c'est-à-dire sur le drain du MOSFET qui est alors non-conducteur, est la tension du secteur après redressement VIN (652) augmentée de la tension réfléchie au primaire (654) induite par la charge du banc de condensateur. La tension réfléchie au primaire correspond à la tension (Vcapa) présente à ce moment aux bornes de la charge capacitive multipliée par le rapport de transformation du transformateur (m). C'est la disparition de cette tension réfléchie (656), indiquant que toute l'énergie a bien été transférée à la charge capacitive, qui est détectée comme on l'a vu précédemment, et qui sert à générer le signal VPRIM_OK (660) qui va faire repasser le hacheur à nouveau en mode conduction après un temps mort minimal (670) dépendant essentiellement de la vitesse de commutation des circuits. La tension de sortie aux bornes de la charge capacitive (680) croît ainsi régulièrement à chaque phase de non-conduction du hacheur. La figure 7 est une vue synoptique générale d'un mode préféré de réalisation de l'invention. Dans ce schéma les composants dans la zone hachurée (700) ne font par partie du chargeur. Il s'agit de la source primaire de tension continue généralement obtenue, comme représentée, à partir du redressement et filtrage du secteur (702) et du banc de condensateurs (704) servant à fournir l'énergie pour les flashs ou dispositifs similaires. On retrouve sur cette vue synoptique les composants déjà décrits de l'invention qui permettent d'obtenir un fonctionnement et un rendement optimal de l'étage de puissance. Ils incluent : û le circuit (740) permettant de détecter la fin de la phase effective de démagnétisation (quand le courant secondaire devient nul) en observant la tension réfléchie au primaire du transformateur. Ce circuit comprend des ponts de résistances pour diviser la tension secteur redressée et la tension drain et les comparer. Le comparateur de ce circuit (740) est celui qui est référencé (540) sur figure 5. Les filtres figurant sur le schéma ont pour objet d'éliminer les parasites électriques pour éviter toute commutation intempestive. û le circuit (720) mesure le courant de magnétisation à partir d'une résistance introduite dans le circuit primaire du transformateur (721). Comme déjà discuté 15 ce circuit permet de toujours obtenir un niveau nominal de magnétisation quelle que soit la valeur du secteur redressé. Le comparateur de ce circuit (720) est celui qui est référencé (520) sur figure 5. û le circuit (730) mesure la tension de charge aux bornes du banc de condensateurs (704). La mesure se fait par comparaison avec la consigne affichée par le microcontrôleur (770) par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique (CNA) sur une entrée du comparateur (738). Comparateur qui sert à indiquer au microcontrôleur que la valeur de consigne a été atteinte et dont le rôle a déjà été discuté avec la figure 3 où il est référencé (338). Le second comparateur (732) figure aussi sur la figure 3 où il est référencé (332). Comme indiqué il sert à fixer la phase préliminaire de fonctionnement quand la tension de sortie est inférieure à un seuil prédéterminé qui est de 60 volts dans l'exemple de mise en oeuvre utilisé pour décrire l'invention. La comparaison se fait comme indiqué à partir d'une référence de tension de 0,6 volt. û Le circuit (710) met en oeuvre l'essentiel des fonctions déjà décrites en figure 5 et qui incluent la bascule qui mémorise les états conducteurs et non-conducteurs du hacheur MOSFET symbolisé par un interrupteur fermé (712) sur la figure 7. Outre l'interrupteur (713) qui sert à la remise à zéro, les autres interrupteurs qui apparaissent dans le circuit (710) symbolisent également les différentes phases de fonctionnement du chargeur comme indiqué ci-après : Phase Hacheur (711) Interrupteurs (717) (712) (715) Magnétisation Fermé Haut Haut Ouvert Démagnétisation Ouvert Haut Haut Ouvert (tension 60 volts) Décharge Ouvert Haut Bas Fermé condensateurs Les commandes de début, remise à zéro, et décharge sont sous le contrôle du microcontrôleur. Cette dernière opération se fait à travers une résistance (706) et l'interrupteur (717) implanté sous forrne par exemple d'un transistor dit IGBT (de l'anglais : 'insulated gate bipolar transistor') conçu pour supporter des courants importants et qui peut être rendu simplement conducteur par application d'une tension sur sa porte de commande à forte résistance (insulated gate). û Le circuit (708) est le filtre passe-bas mentionné avec la description de la figure 1 dans la partie introductive décrivant l'état de la technique. II sert à enlever les fréquences harmoniques élevées résultant de la commutation de la source primaire de tension dans la tension délivrée en sortie. La figure 8 est un diagramme des états du chargeur contrôlés par le microcontrôleur. Le microcontrôleur assure un rafraîchissement périodique de la charge des condensateurs tant que l'énergie stockée n'a pas été utilisée pour effectuer un tir afin de compenser les pertes dues aux courants de fuites notamment des condensateurs eux-mêmes. La boucle (810) est parcourue indéfiniment de telle façon que, dans cet exemple de mise en oeuvre de l'invention, celle-ci est parcourue toutes les millisecondes (811) et qu'un rafraîchissement peut se faire toutes les deux secondes lorsque que le compteur correspondant (812) a atteint cette valeur (813) et qu'il est remis à zéro (814). A ce stade le microcontrôleur vérifie l'état du comparateur (738), figure 7, qui sert à surveiller la tension aux bornes de la charge capacitive. Si la tension est inférieure à la tension de consigne, alors le microcontrôleur va relancer une routine de charge (820). À chaque boucle (810) le microcontrôleur teste aussi si une charge n'est pas déjà en cours (815) et si une nouvelle consigne n'a pas été affichée (816). Dans les deux cas le mode de charge est confirmé. Quand la nouvelle consigne reçue par le microcontrôleur depuis la carte de gestion mentionnée en figure 3, est inférieure à l'ancienne celui-ci bloque la charge et pilote uniquement la fonction décharge représentée par la branche (830) du diagramme. La décharge s'effectue en rendant conducteur l'IGBT (717) mentionné dans la figure 7 ou un dispositif équivalent (832). Quand la tension de sortie atteint la valeur de consigne la sortie du comparateur ci-dessus repasse à l'état bas et le microcontrôleur arrête la décharge de la capacité notamment en repassant le signal de commande de décharge à zéro (834) La branche (840) du diagramme est celle correspondant à la charge du banc de condensateurs. Comme déjà expliqué précédemment la charge démarre par une remise à zéro (842) et une activation (844) du circuit de commande de l'étage de puissance qui est décrit en figure 5. Le processus de charge décrit dans les figures précédentes s'arrête quand l'état de fin de charge (FDC) est atteint. Dans le cadre d'une utilisation modulaire comme représenté sur la figure 3 chaque chargeur a son propre microcontrôleur qui fonctionne indépendamment des autres. Pour produire un flash il faut que les trois chargeurs ferment leur interrupteur de tir (367), par exemple un IGBT, en même temps. Pour garantir cela, une seconde liaison série est utilisée comme synchronisation pour le tir et est gérée en temps réel (369). Le flash sera autorisé que si la ligne de synchronisation est débloquée. Grâce à cette seconde ligne le tir pourra être réalisé quand toutes les conditions sont réunies. Par exemple : lampe flash éteinte, problèmes avec la chaîne de sécurité résolus, etc. Enfin, pour garantir la même énergie, la carte de gestion transmet par la liaison série un ordre de tir imminent. Cet ordre aura pour conséquence de charger tous les condensateurs à quelques volts de plus que la consigne nominale avant de générer le flash. Le rendement d'un chargeur selon l'invention est très nettement amélioré en raison de la maîtrise constante du temps mort entre les deux phases de fonctionnement et par l'absence de transformateur linéaire ou d'un circuit élévateur de tension de type PFC (de l'anglais `power factor correction') qui devrait autrement être placé en amont pour pouvoir fonctionner d'une façon optimale sur un secteur universel avec une tension basse de 86 volts et jusqu'à 264 volts. Le démarrage contrôlé de la charge supprime en outre l'appel de courant au démarrage (banc de capacité totalement déchargé). Le fonctionnement qui s'effectue toujours en mode discontinu permet de garantir un fonctionnement satisfait même sous très faible tension, dès 20 V. Une faible tension n'a d'incidence que sur le temps de charge des condensateurs et une chute de tension secteur est automatiquement compensée. Par ailleurs, la fréquence de travail élevée (>150 kHz) et le principe de transfert d'énergie entre le transformateur et la charge capacitive permettent de réduire la taille des composants magnétiques. Combiné avec l'absence de transformateur linéaire (qui peut peser jusqu'à vingt kilogrammes pour un générateur de 1000 watts) ou de circuit élévateur de tension cela permet de miniaturiser et d'alléger le chargeur malgré les fortes puissances mises en jeu. La fiabilité s'en trouve fortement améliorée. La modularité du chargeur permet une grande souplesse d'utilisation et de mise en oeuvre dans le nombre de chargeurs à mettre en place et par le fait qu'un nombre quelconque d'entre eux pourra être utilisé à un moment donné pour une application particulière. La réduction de la taille des éléments magnétiques, le fait de ne pas utiliser de transformateur d'isolement sur l'alimentation secteur ni de circuit élévateur en amont permet de réduire le coût de manière drastique tout en conservant une puissance importante. De plus, la fréquence élevée de fonctionnement permet une réduction de la valeur de l'inductance primaire et secondaire. Il devient possible d'utiliser un transformateur de type dit `planar', plus économique et moins volumineux car les enroulements peuvent être réalisés par un circuit de cuivre et non par un enroulement avec du fil émaillé ou du fil de lys. Enfin, la réduction des composants de la chaîne de régulation de la tension est obtenue par l'utilisation d'un rnicrocontrôleur qui numérise une partie des fonctions et gère notamment chaque nouvelle consigne de charge ou de décharge de la charge capacitive. REVENDICATIONS1. Convertisseur continu-continu à découpage pour charger un banc de condensateurs comprenant un étage de puissance (310) de type flyback incluant un hacheur et un transformateur, le dit convertisseur comprenant : un circuit de commande de l'étage de puissance (320) caractérisé en ce qu'il inclut, afin de toujours maintenir le dit étage de puissance dans un mode discontinu de fonctionnement : des moyens de détection de fin de phase de magnétisation dudit transformateur (322) ; des moyens de détection de fin de phase de démagnétisation dudit transformateur (324) ; et caractérisé en ce que le dit convertisseur comprend de plus, un microcontrôleur (370) pour gérer les charges et décharges dudit banc de condensateurs ; des moyens de lecture (340) de la tension de charge dudit banc de condensateurs ; des moyens de détection (338) agencés afin d'indiquer au dit microcontrôleur que la dite tension de charge a atteint une valeur de consigne fournie (334) par le dit microcontrôleur ; des moyens de détection (332) agencés afin d'indiquer au dit circuit de commande qu'une première période ou une seconde période de fonctionnement dudit convertisseur est en cours, la détection de la dite première période et de ladite seconde période de fonctionnement se faisant quand ladite tension de charge est, respectivement, inférieure ou supérieure à une valeur prédéterminée de charge fixée à partir d'une première tension de référence (336) ; des moyens de décharge (380) agencés afin de pouvoir décharger le dit banc de condensateurs sous le contrôle dudit microcontrôleur. 2. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel les moyens de détection de fin de phase de magnétisation sont basés sur la lecture d'un courant résultant de la mise en conduction d'un enroulement primaire (522) dudit transformateur par le dit hacheur quand le dit courant primaire atteint une valeur prédéterminée de magnétisation (622). 3. Convertisseur selon la revendication 2 dans lequel la lecture dudit courant primaire se fait par mesure de la tension développée aux bornes d'une résistance (721) placée en série avec le dit enroulement primaire et le dit hacheur et que la détection de ladite valeur prédéterminée de magnétisation se fait par comparaison avec une seconde tension de référence (524). 4. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel les moyens de détection de fin de phase de démagnétisation sont basés, alors que le dit hacheur est non-conducteur, sur la lecture d'une tension induite (460) dans le dit enroulement primaire par un courant dans un enroulement secondaire dudit transformateur quand le dit courant secondaire et ladite tension induite s'annulent (414). 5. Convertisseur selon la revendication 4 dans lequel la lecture de la dite tension induite et la détection de son annulation se fait par comparaison (740) entre une source primaire de tension (70:2) et la tension développée aux bornes dudit hacheur (712). 6. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel la dite première période de fonctionnement correspond à la phase de démarrage de charge du banc de condensateurs et où la détection de fin de phase de démagnétisation est verrouillée (560) dans le but d'appliquer une valeur plafond (558) à la durée de démagnétisation dudit transformateur pendant ladite première période de fonctionnement. 7. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel pendant la dite seconde période de fonctionnement une valeur plancher (552) est appliquée à la durée de démagnétisation dudit transformateur pendant ladite seconde période de fonctionnement. 8. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la tension finale de charge du banc de condensateurs est fixée dans une gamme de tensions de quelques centaines de volts. 9. Convertisseur selon la revendication 6 dans lequel ladite première période de 5 fonctionnement dure aussi longtemps que la tension de charge du banc de condensateurs reste inférieure à quelques dizaines de volts. 10. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel la dite valeur de consigne est fournie à partir d'un convertisseur numérique analogique (334) commandé par le dit microcontrôleur. 10 11. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel les dit moyens de décharge comprennent une résistance de décharge (706) et un transistor de type IGBT (717) dont la mise en conduction est commandée directement par le dit microcontrôleur. 12. Convertisseur selon la revendication 11 dans lequel le dit microcontrôleur 15 arrête la décharge du dit banc de condensateurs quand la dite valeur de consigne est atteinte. 13. Convertisseur selon la revendication 1 dans lequel le dit hacheur (712) est un transistor de puissance de type MOSFET. 14. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans 20 lequel le dit microcontrôleur maintient la charge du dit banc de condensateurs en vérifiant et en rafraîchissant la dite tension de charge à intervalles réguliers (810). 15. Le convertisseur selon la revendication 1 dans lequel le dit microcontrôleur reçoit des informations de tir à travers un premier lien série (365) depuis une 25 carte de gestion externe ou reçoit des informations de synchronisation de tir à travers un second lien série (365) depuis ladite carte de gestion externe.