Brevet FR3030933A1 — publié le 20160624

CIRCUIT DE COMMANDE D'UN CONVERTISSEUR DE PUISSANCE ET ENSEMBLE COMPORTANT UN TEL CIRCUIT poll L'invention concerne un ensemble comportant un convertisseur de puissance et un circuit de commande du convertisseur, un tel circuit de commande et un procédé de commande de la commutation d'un transistor d'un tel convertisseur au moyen de ce circuit de commande. [002] On connaît des convertisseurs électriques de puissance qui comportent des commutateurs, tels que des onduleurs. Chaque commutateur (aussi nommé interrupteur de puissance) est apte à commuter entre un état ouvert, dans lequel il ne se laisse pas traverser par un courant électrique et un état fermé, dans lequel il se laisse traverser par le courant. Typiquement, le convertisseur est associé à un circuit de commande configuré pour synchroniser le fonctionnement des commutateurs. Par exemple, ce circuit de commande envoie des ordres de commutation aux différents commutateurs à des instants prédéfinis. En particulier, ce circuit est configuré pour que la commutation d'un commutateur, depuis l'état ouvert vers l'état fermé (on parle aussi de « fermeture » ou « d'allumage » du commutateur), ne se produise de préférence pas lorsqu'une différence importante de tension électrique est présente à ses bornes. De manière générale, cela permet de réduire les pertes d'énergie de commutation. De tels commutateurs sont connus sous le nom d'interrupteurs à commutation douce, ou à commutation à tension nulle (ZVS, pour « zero voltage switching » en langue anglaise). Ces commutateurs sont généralement implémentés au moyen de transistors, tels que des transistors bipolaires à grille isolée. Le brevet US-6614288-Al (DAGAN ET AL) décrit un tel circuit de commande. Ce circuit de commande est apte à: - appliquer un retard en réponse à la réception d'un ordre de commutation du transistor ; - à l'issue du retard, délivrer un signal de commande directement sur une grille du transistor, ce signal de commande étant apte à faire commuter le transistor de l'état 30 ouvert vers l'état fermé ; - attendre une condition favorable à la commutation du transistor vers l'état fermé, une condition favorable à la commutation étant un instant dans lequel au moins l'une des conditions suivantes est satisfaite : - la tension V devient nulle, ou 35 - la dérivée temporelle dVidt est nulle. [003] Ce circuit prend en compte l'évolution de la dérivée temporelle dVidt de la tension pour déterminer si une des conditions favorables est remplie. La condition portant sur la dérivée temporelle correspond à la condition de commutation en courant nul (ZCS, pour « zero current switching » en langue anglaise). Cela permet d'autoriser la commutation, même si la condition de commutation à tension nulle n'est pas remplie à l'instant où cette tension est minimale. On obtient ainsi tout de même une commutation dans des conditions satisfaisantes. Ainsi, les pertes d'énergie sont minimisées même s'il n'est pas possible de commuter systématiquement à tension nulle. [4] Ce circuit connu présente cependant des inconvénients. En particulier, de par son mode de fonctionnement, il introduit un délai, de façon systématique, entre la réception de l'ordre de commutation et la commutation effective (« time delay block 104 » col. 10 ligne 27). Cela introduit donc un retard à l'allumage du transistor, quelles que soient les circonstances. [5] II existe donc un besoin pour commander la commutation d'un tel transistor à commutation douce qui permette de réduire le délai à l'allumage du transistor tout en conservant les avantages du circuit de commande connu. [6] L'invention concerne donc un ensemble, comportant : - un convertisseur de puissance incluant un interrupteur commandable, apte à commuter, en fonction d'un signal de commande reçu sur une électrode de commande de cet interrupteur, entre un état fermé, dans lequel il laisse passer un courant électrique entre des électrodes de puissance et, en alternance, un état ouvert dans lequel il bloque ce courant ; - un circuit de commande du convertisseur apte à délivrer un signal de commande sur l'électrode de commande, pour commuter l'interrupteur depuis l'état ouvert vers l'état fermé, ce circuit comportant : un capteur apte à mesurer la tension électrique V entre les électrodes de puissance de l'interrupteur ; un module de commande, apte : - à déclencher une minuterie qui décompte un délai prédéterminé Trmax en réponse à la réception d'un ordre de commutation de l'interrupteur ; - à l'issue du délai prédéterminé Tn,ax, décompté par la minuterie, à délivrer un signal de commande directement sur l'électrode de commande de l'interrupteur, ce signal de commande étant apte à faire commuter l'interrupteur de l'état ouvert vers l'état fermé ; - à détecter un instant favorable à la commutation de l'interrupteur vers l'état fermé, un instant favorable à la commutation étant un instant dans lequel au moins l'une des conditions suivantes est satisfaite : 0 la tension V est nulle, ou 0 la dérivée temporelle dVidt est nulle ; et dans lequel le module de commande est configure pour : - répéter en boucle la détection de l'instant favorable à la commutation tant que le délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie n'est pas expiré, - délivrer immédiatement le signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur sans attendre l'expiration du délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax; - délivrer systématiquement le signal de commande sur la grille de l'interrupteur à l'expiration du délai prédéterminé Tmax, si aucun instant favorable à la commutation n'a été détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax. [007] En testant les conditions de commutation V = 0 et dVidt = 0 sans attendre l'expiration du délai Tmax, le transistor peut être immédiatement commuté pendant un instant favorable à la commutation, sans avoir à attendre systématiquement l'expiration du délai comme dans le circuit de commande du brevet US-6614288-Al. Ainsi, la vitesse de commutation est améliorée. La commutation systématique à l'expiration du délai prédéterminé permet néanmoins d'assurer la commutation malgré tout, lorsqu'aucune condition favorable de commutation n'a pu être détectée, de sorte à ne pas engendrer de retards excessifs dans la commutation. [008] Les modes de réalisation de l'invention peuvent présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'ensemble comporte en outre un circuit électrique comportant un condensateur connecté électriquement en parallèle entre les électrodes de puissance dudit interrupteur ; une inductance connectée électriquement en série avec une partie du convertisseur, cette partie raccordant électriquement l'interrupteur à un transformateur du convertisseur ; ledit condensateur et ladite inductance formant un circuit résonant LC de façon à modifier le courant qui circule dans la partie et de modifier la tension aux bornes des interrupteurs lors de la commutation ; un filtre passe-bas pour filtrer la tension électrique V mesurée, ce filtre présentant une fréquence de coupure fc comprise à l'intérieur de l'intervalle [0,1*fo ; 10*fo] où fo est la fréquence de résonance du circuit résonant. - la fréquence fo est comprise entre 100kHz et 10MHz. - le délai Tmax est compris entre T0/4 et 2*To, où To est la période définie comme l'inverse de la fréquence fo. - l'interrupteur est un transistor bipolaire à grille isolée, ce transistor comportant : une grille formant l'électrode de commande ; un émetteur et un collecteur formant les 35 électrodes de puissance ; le circuit de commande étant apte à délivrer une tension de commande de grille sur la grille du transistor. [009] Ces modes de réalisation présentent en outre les avantages suivants : - le filtre permet d'éliminer au moins en partie les oscillations parasites présentes sur le signal en tension mesuré entre la source et le drain du transistor et donc de réduire le risque d'une commutation accidentelle du transistor provoquée par un minimum local de la tension V. [0olo] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un circuit de commande d'un convertisseur d'un ensemble conforme à l'invention, ce circuit de commande étant apte à délivrer un signal de commande sur une électrode de commande d'un interrupteur commandable d'un convertisseur de puissance, pour commuter l'interrupteur depuis un état ouvert vers un état fermé, ce circuit comportant : - un capteur apte à mesurer la tension électrique V entre des électrodes de puissance 10 dudit interrupteur ; - un module de commande, apte : - à déclencher une minuterie qui décompte un délai prédéterminé T. en réponse à la réception d'un ordre de commutation de l'interrupteur ; - à l'issue du délai prédéterminé Trnax, décompté par la minuterie, à délivrer un 15 signal de commande directement sur l'électrode de commande de l'interrupteur, ce signal de commande étant apte à faire commuter l'interrupteur de l'état ouvert vers l'état fermé ; - à détecter un instant favorable à la commutation de l'interrupteur vers l'état fermé, un instant favorable à la commutation étant un instant dans lequel au 20 moins l'une des conditions suivantes est satisfaite : O la tension V est nulle, ou O la dérivée temporelle dVidt est nulle ; le module de commande étant configuré pour : - répéter en boucle la détection de l'instant favorable à la commutation tant que 25 le délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie n'est pas expiré, - délivrer immédiatement le signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur sans attendre l'expiration du délai prédéterminé T. décompté par la minuterie, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax ; 30 - délivrer systématiquement le signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur à l'expiration du délai prédéterminé T., si aucun instant favorable à la commutation n'a été détecté avant l'expiration du délai prédéterminé T.. [0011] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de 35 commande de la commutation d'un interrupteur commandable d'un ensemble conforme à l'invention, comportant : - le déclenchement d'une minuterie qui décompte un délai prédéterminé T. en réponse à la réception d'un ordre de commutation de l'interrupteur ; - la délivrance d'un signal de commande directement sur une électrode de commande de l'interrupteur, ce signal de commande étant apte à faire commuter l'interrupteur de l'état ouvert vers l'état fermé, à l'issue du délai prédéterminé Tmax, décompté par la minuterie ; - la détection d'un instant favorable à la commutation de l'interrupteur vers l'état fermé, un instant favorable à la commutation étant un instant dans lequel au moins l'une des conditions suivantes est satisfaite : - la tension V est nulle, ou - la dérivée temporelle dVidt est nulle ; 10 ce procédé comportant : - la répétition en boucle de la détection de l'instant favorable à la commutation, tant que le délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie n'est pas expiré, - la délivrance immédiate du signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur, sans attendre l'expiration du délai prédéterminé Tmax décompté par la 15 minuterie, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax; - la délivrance systématique du signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur à l'expiration du délai prédéterminé Tmax, si aucun instant favorable à la commutation n'a été détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax. 20 [0012] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un ensemble comportant un convertisseur de puissance et un circuit de commande de ce convertisseur ; 25 - la figure 2 est un schéma de principe d'un exemple d'un tel convertisseur ; - la figure 3 est un schéma synoptique partiel du circuit de commande de la figure 1 ; - la figure 4 est un ordinogramme d'un procédé de commande d'un 30 transistor du convertisseur de la figure 1. [0013] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. [0014] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détails. 35 [0015] La figure 1 représente un ensemble 2 comportant un convertisseur électrique de puissance 4 et un circuit de commande 6. Dans cette description, un convertisseur « de puissance » est un système électrique dans lequel ont lieu des commutations entre des parties différentes de circuits dans le but de gérer des échanges d'énergie électrique entre ces parties de circuit. [0016] Par exemple, le convertisseur 4 est un convertisseur à commutation résonante (ou commutation douce), tel qu'un convertisseur de type connu sous le nom anglais de « dual active bridge », aussi noté DAB. [0017] Par commutation résonante, on désigne ici le fait que les tensions et les courants circulant au sein d'une branche du commutateur présentent, lors de la commutation dans cette branche, une évolution dans le temps qui est régie par des équations de second ordre en fonction du temps, ce qui est typique d'un circuit résonant LC. Une telle commutation résonante est différente des convertisseurs « à résonance » connus de l'homme du métier. [0018] La figure 2 illustre de façon générale un exemple d'un tel convertisseur 4. Ce convertisseur permet de convertir une tension continue Vi en une tension continue Vo et un courant continu lo au moyen de deux convertisseurs DC-AC 4A et AC-DC 4B triphasés connectés électriquement entre eux par un transformateur 4C. Un tel convertisseur 4 est par exemple décrit dans le document suivant : R.W. De Doncker, D.M. Divan, et M. H. Kheraluwala, « A threephase soft-switched high power density DC/DC converter for high power applications », IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 27, n°1, Jan/Feb. 1991, p. 63-73, DOI : 10.1109/28.67533. [0019] Ce convertisseur 4 comporte une pluralité de commutateurs T1 à T12 aptes chacun à commuter entre des états ouvert et fermé lors du fonctionnement du convertisseur 4. La commutation successive de ces commutateurs avec une synchronisation spécifiquement choisie permet d'obtenir l'échange d'énergie électrique désiré. Un exemple de séquence est par exemple décrit dans le document de R.W. De Doncker et al. précédemment cité. [0020] Ces commutateurs sont ici des commutateurs résonants (« resonant switch » 25 en langue anglaise). De tels commutateurs résonants sont par exemple décrits dans la notice d'application « Zero voltage switching resonant power conversion » de Bill Andreycak, Unitrode Application note U-138, Texas Instruments Incorporated, 1999. [0021] Ces commutateurs T1 à T12 sont ici identiques. Ces commutateurs T1 à T12 sont agencés en deux groupes de six, T1 à T6 et T7 à T12, pour former respectivement 30 les deux convertisseurs 4A et 4B. Pour simplifier la description, un seul de ces commutateurs T1 à T12 est représenté sur les figures 1 et 3 et est décrit en détail. Dans la figure 3, ce commutateur porte la référence 10. [0022] La figure 3 illustre plus en détail l'ensemble 2 et notamment le commutateur 10. Chaque commutateur 10 comporte : 35 - un interrupteur commandable 20, comportant de manière simplifiée une électrode de commande et deux électrodes de puissance dont une sert de référence de potentiel ; - un circuit 22, connecté électriquement avec le transistor 20. [0023] L'interrupteur 20 est configuré pour laisser circuler un courant électrique entre 40 les électrodes de puissance et, en alternance, bloquer ce courant entre ces électrodes de puissance, en fonction d'un signal de commande reçu sur l'électrode de commande. [0024] Dans cet exemple, l'interrupteur 20 est un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT, pour « insulated gate bipolar transistor » en langue anglaise), comportant une 5 grille G, un collecteur C et un émetteur E. L'électrode de commande est formée par la grille G, les électrodes de puissances sont formées par le collecteur C et l'émetteur E. [0025] Le commutateur 10 comporte en outre ici, de façon connue, une diode de roue libre 21 (« freewheeling diode » en langue anglaise) directement connectée électriquement entre la source et le drain du transistor 20. 10 [0026] Le transistor 20 commute entre les états ouvert et fermé. En particulier, le transistor 20 commute depuis son état ouvert vers son état fermé lorsqu'il reçoit sur sa grille G un signal de commande de commutation. On parle alors de « fermeture » ou « d'allumage » du transistor 20. Ici, le transistor 20 est commandé en appliquant une différence de potentiel électrique VGE entre la grille G et l'émetteur E. Le transistor 15 20 reste dans l'état fermé tant que cette différence de potentiel VGE est appliquée. [0027] Le circuit 22 concourt à la formation d'un circuit résonant LC au sein d'une partie 23 du convertisseur 4 (figure 2). Cette partie 23 est ici une portion du circuit du convertisseur 4A et comporte : - deux commutateurs (ici T1 et Ta) connectés électriquement en série entre les bornes 20 de l'entrée sur laquelle est appliquée la tension Vi ; - une branche qui s'étend depuis un point entre les commutateurs T1 et T4 d'une part et une borne d'entrée du transformateur 4C d'autre part. Cette branche comporte une partie inductive représentée par l'inductance Lfl. [0028] Le circuit résonant LC a pour rôle de modifier la forme du courant qui circule 25 dans le groupe 23 ainsi que la tension aux bornes des commutateurs lors des commutations. [0029] Le circuit LC présente une capacité électrique totale Co et une inductance totale Lo. Plus précisément, pendant la phase de fonctionnement qui précède la fermeture de l'interrupteur 20, la capacité Co et l'inductance Lo sont connectées 30 électriquement en série pour former le circuit LC. [0030] L'inductance Lo est la somme de toutes les inductances présentes dans la maille de circuit qui est parcourue par le courant qui passe par le transistor 20 lors de la commutation. Cette maille correspond ici principalement à la partie 23. Ici, l'inductance Lo est la somme de toutes les inductances de la partie 23, à savoir 35 l'inductance Lt1 et les inductances parasites du bobinage du transformateur 4C et des fils formant le circuit. De même, la capacité Co est la somme de toutes les capacités présentes dans cette maille de circuit. [0031] Ici, le circuit 22 comporte un condensateur de capacité Cx connecté électriquement et directement en parallèle du transistor 20 entre son collecteur C et son émetteur E. La capacité Co est donc égale à la somme de Cx et des capacités parasites présentes dans cette maille. [0032] Ce qui a été décrit en référence à la partie 23 s'applique aux autres parties du convertisseur 4 définis de façon analogue en référence aux autres commutateurs T1 à 5 T12. Dans cet exemple, les valeurs de Co et Lo sont les mêmes pour toutes ces parties respectives du convertisseur 4. [0033] Les valeurs de Co et Lo déterminent la fréquence de résonance fo. Cette fréquence fo est notamment choisie en fonction des caractéristiques de commutation du commutateur 10. En pratique, ici, lors de la conception du circuit 6, la fréquence fo 10 est définie en fonction de la fréquence de fonctionnement f du convertisseur 4. Ici, la fréquence f est la fréquence de commutation des commutateurs T1 à T12. De préférence, fo est choisie égale à cinquante fois ou à cent fois ou à deux cent fois la fréquence f. Par exemple, la fréquence f de fonctionnement du convertisseur 4 est égale à 100kHz. On choisit donc ici une valeur de fo égale à 10MHz. On note To la 15 période égale à l'inverse de cette fréquence fo. [0034] Le circuit 6 est apte à gérer le fonctionnement du convertisseur 4 et notamment à déclencher la commutation des commutateurs du convertisseur 4. Par exemple, le circuit 6 comporte un ordonnanceur 24 programmé pour délivrer des ordres de commutation aux différents commutateurs du convertisseur 4. L'ordre de 20 commutation est par exemple un signal logique. [0035] Dans cette description, on peut distinguer un signal dit « de puissance » d'un signal logique de la façon suivante. Un signal de puissance est utilisé principalement pour transférer de l'énergie avec l'extérieur de l'ensemble 2, entre une entrée et une sortie du convertisseur 4. Un signal logique a principalement pour fonction d'échanger 25 des informations à l'intérieur de l'ensemble 2. Ici, les valeurs maximales de courant et/ou de tension d'un signal de puissance sont dix ou vingt ou cent fois plus grandes que celles d'un signal logique. Par exemple, l'intensité d'un signal logique est inférieure à 0,5 A ou à 100mA et l'intensité d'un signal de puissance est supérieure à 1A ou à 10A. 30 [0036] Le circuit 6 est notamment configuré pour délivrer, directement sur la grille G, le signal de commande de commutation du transistor 20 de façon à favoriser une commutation douce de ce transistor 20. [0037] Sur la figure 3, seuls les éléments nécessaires à la commande de la commutation du seul commutateur 10 sont représentés et décrits. Les éléments du 35 circuit 6 pour la commande des autres commutateurs du convertisseur 4 sont, par exemple, identiques. [0038] Le circuit 6 comporte ainsi : - un capteur 30 de la tension électrique aux bornes du transistor 20, - un générateur 32 de signal de commande du transistor 20, aussi nommé « driver de 40 grille » du transistor 20 et - un module 34 de commande de la commutation du transistor 20. [0039] Par exemple, le circuit 6 est incorporé dans une carte électronique de contrôle raccordée électriquement au convertisseur 4. [0040] Le capteur 30 est apte à mesurer : - la tension électrique V instantanée entre l'émetteur E et le collecteur C du transistor 20, et, - la dérivée temporelle dVidt de la tension V. [0041] A cet effet, ce capteur 30 comporte un module de mesure de tension connecté électriquement entre l'émetteur E et le collecteur C du transistor 20 pour mesurer la tension V. Le capteur 30 comprend également un circuit pour déterminer la dérivée dVidt. Par exemple, la dérivée dVidt est déterminée à partir de la mesure du courant électrique qui circule dans un condensateur connecté électriquement directement en parallèle de ce module. Le capteur 30 comporte ici une interface de sortie apte à délivrer au module 34 des signaux représentatifs, respectivement, des valeurs de la tension V et de la dérivée dVidt. [0042] Dans cette description, l'expression « tension aux bornes du transistor 20 » fait référence à la tension mesurée entre le collecteur C et l'émetteur E de ce transistor 20. [0043] Le générateur 32 est apte à générer le signal de commande de la commutation du transistor 20 en réponse à la réception d'un ordre de fermeture émis par l'ordonnanceur 24. Le générateur 32 comporte ainsi une interface d'entrée pour recevoir cet ordre et une interface de sortie pour délivrer ce signal de commande. Ce signal de commande est ici directement appliqué sur la grille G du transistor 20 pour en commander la fermeture et, alternativement, l'ouverture. [0044] Le module 34 est apte : - à déclencher une minuterie qui décompte un délai prédéterminé Tmax en réponse à la réception d'un ordre de commutation du transistor 20; - à délivrer le signal de commande directement sur une grille du transistor à l'issue du délai Tmax décompté par la minuterie ; 30 - à détecter un instant favorable à la commutation du transistor vers l'état fermé, [0045] Le module 34 est en outre configuré pour : - répéter en boucle la détection de l'instant favorable à la commutation tant que le délai Tmax décompté par la minuterie n'est pas expiré, - délivrer immédiatement le signal de commande sur la grille G sans attendre 35 l'expiration du délai Tmax, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration de ce délai Tmax; - délivrer systématiquement le signal de commande sur la grille G à l'expiration du délai Tmax, si aucun instant favorable à la commutation n'a été détecté avant l'expiration de ce délai Tmax. [0046] On considère qu'un instant est favorable à la commutation du transistor 20 vers l'état fermé dès lors qu'au moins l'une des conditions suivantes est satisfaite pour ce transistor : - la tension V est nulle, ou - la dérivée temporelle dV/dt est nulle. [0047] Le module 34 est ici configuré pour recevoir l'ordre de fermeture, et pour délivrer le signal de commande sur la grille G uniquement lorsque l'instant favorable est détecté avant expiration du délai Tmax et, dans le cas où il n'est pas détecté dans ce délai, pour le délivrer immédiatement à l'expiration du délai Tmax. [0048] A cet effet, le module 34 comporte ici : - le générateur 32, - une unité 50 de détection de l'ordre de fermeture émis par l'ordonnanceur 24 ; - un comparateur 52 de la valeur de tension V mesurée par le capteur 30, - un comparateur 54 de la valeur de dV/dt mesurée par le capteur 30, 15 - une porte logique « OU » 56, - une unité 58 de gestion de l'ordre de fermeture (et, alternativement, d'ouverture). [0049] L'unité 50 est ici configurée pour recevoir l'ordre de fermeture. L'unité 50 comporte une minuterie qui incrémente, en fonction du temps qui s'écoule, une durée Dt, à partir du moment où elle reçoit cet ordre. L'unité 50 est en outre programmée 20 pour émettre systématiquement un signal d'autorisation de la commutation à destination de la porte 56 dès que la durée Dt calculée présente une valeur supérieure ou égale au délai Tmax. Le signal d'autorisation est par exemple un signal logique « vrai » destiné à être appliqué lorsque la condition est remplie. [0050] Dans cette description, le délai Tmax est dit avoir expiré dès lors que la durée 25 Dt calculée atteint une valeur supérieure ou égale à Tmax. [0051] Par exemple, le choix du délai Tmax résulte d'un compromis entre la nécessité de laisser suffisamment de temps pour qu'un instant favorable à la commutation ait le temps de s'établir et la nécessité de ne pas empêcher trop longtemps la commutation. Ici, Tmax est déterminé en fonction de la fréquence f du convertisseur 4 30 et de la fréquence fo du circuit 22. Par exemple, Tmax est supérieur ou égal à T0/4. Tmax est avantageusement inférieur ou égal à 2*To ou à To. Ici, Tmax est choisi égal à 0,275*To. [0052] Le comparateur 52 est configuré pour acquérir le signal représentatif de la valeur de la tension V mesurée par le capteur 30 et pour vérifier automatiquement si 35 la condition de commutation à tension nulle (aussi notée condition V = 0) est satisfaite. Le comparateur 52 est ainsi programmé pour émettre systématiquement un signal d'autorisation de la commutation dès que la condition V = 0 est satisfaite, et pour ne pas émettre un tel signal tant que la condition V = 0 n'est pas satisfaite. [0053] II en va de même pour le comparateur 54, en référence à la condition 40 dV/dt = 0 et au signal représentatif de la valeur de dV/dt acquise par le capteur 30. [0054] L'unité 58 est apte à recevoir le signal représentant l'ordre de fermeture (et, alternativement, d'ouverture) émis par l'ordonnanceur 24 ainsi que le signal d'autorisation émis en sortie de la porte 56. Lorsque l'ordre de fermeture et ce signal sont tous deux présents, l'unité 58 relaye l'ordre de commutation à destination du générateur 32 pour que ce dernier émette le signal de commande directement sur la grille G. Le transistor 20, en conséquence, devient conducteur (fermeture). A cet effet, l'interface d'entrée du générateur 32 est connecté électriquement en sortie de l'unité 58. [0055] Par exemple, l'ordre et le signal sont délivrés sous la forme d'impulsions. L'unité 58 relaye l'ordre de fermeture uniquement si le signal d'autorisation est reçu après que l'ordre ait été reçu et qu'aucun ordre contraire de commutation, dit ordre d'ouverture, ordonnant la commutation vers l'état ouvert du transistor 20, n'ait été reçu entre temps par l'unité 58. L'unité 58 comporte à cet effet une mémoire. [0056] L'unité 58 est également configurée pour mémoriser l'ordre de fermeture reçu et pour réinitialiser l'unité 50 et les comparateurs 52, 54 si un ordre d'ouverture ordonnant l'ouverture du transistor 20 est reçu par l'unité 58 avant que le module 34 n'ait eu la possibilité de commuter le transistor 20. Par exemple, l'unité 58 comporte une bascule logique de type RS. L'ordre de fermeture est donné par la porte 56 et l'ordre d'ouverture est donné par l'entrée reliée à l'ordonnanceur 24. [0057] En commutant le transistor 20 pendant un instant favorable à la commutation, on assure une commutation douce, ce qui permet de réduire les pertes d'énergie lors de la commutation (dites « énergie de commutation »). Le fait de forcer la commutation au bout d'un délai Tmax après réception de l'ordre de fermeture permet de ne pas stopper le fonctionnement du convertisseur dans les rares cas où une condition favorable à la fermeture ne parviendrait pas à s'établir dans un délai raisonnable. [0058] Néanmoins, le délai Tmax n'est pas appliqué systématiquement, comme le font généralement les dispositifs connus tel que celui décrit par le brevet susmentionné US-6614288-Al. Dans ce brevet, la commutation ne peut se produire qu'à l'issue de ce délai, qui permet théoriquement de laisser le temps à la tension aux bornes du commutateur de varier de sorte qu'une condition favorable à la fermeture puisse s'établir. Cela a pour inconvénient d'allonger la durée de commutation puisque dans tous les cas le délai doit être respecté, même lorsque le transistor se trouve déjà dans une condition favorable à la commutation avant l'expiration de ce délai. Au contraire, ici, la commutation peut survenir avant l'expiration du délai dès lors qu'au moins une des conditions V = 0 ou dVidt = 0 est remplie. On évite alors d'imposer un retard indu avant de procéder à la fermeture du transistor 20, ce qui améliore la performance de l'ensemble 2. Autrement dit, le module 34 permet de suivre la fenêtre temporelle pendant laquelle une commutation douce est permise, quelque soit le point de fonctionnement du convertisseur 4. En effet, les instants précis où les conditions V = 0 ou dVidt = 0 sont satisfaites ne sont pas connus à l'avance et peuvent varier selon des conditions extérieures au convertisseur 4. [0059] En outre, la condition dVidt = 0 permet la commutation lorsque la condition V = 0 n'est pas rigoureusement atteinte. Par exemple, la tension V diminue jusqu'à atteindre une valeur minimale, proche de zéro, mais néanmoins pas nulle. Une commutation douce est cependant possible lorsque la tension V atteint son minimum, car elles approchent suffisamment la condition de commutation à tension nulle. Il est donc légitime de considérer la condition dVidt = 0 comme indiquant une condition favorable à la fermeture du transistor 20. Ainsi, en ajoutant cette condition dVidt = 0, la fermeture du transistor 20 est permise dans de bonnes conditions même si la condition V = 0 n'est pas satisfaite. Ceci évite d'avoir à attendre l'expiration du délai Tmax alors que les conditions se prêtent à une telle fermeture. Là encore, on évite ainsi d'imposer un retard indu avant de procéder à la fermeture du transistor 20, ce qui améliore la performance de l'ensemble 2. [0060] Avantageusement, l'ensemble 2 comporte un filtre 40 passe-bas avec une fréquence de coupure fc, pour filtrer le signal de tension mesuré par le capteur 30 de sorte à en éliminer les composantes à haute fréquence. Ce faisant, le filtre 40 permet de réduire les oscillations parasites que pourrait présenter le signal mesuré entre la source et le drain du transistor 20. Or, de telles oscillations se traduisent par des minima locaux dans la tension V. De tels minima locaux pourraient être interprétés, de façon erronée, par le module 34, comme correspondant à la condition dVidt = 0 et provoquer la délivrance prématurée du signal de commande du transistor 20, alors qu'en réalité le transistor 20 n'est pas dans un instant favorable à la commutation. Ainsi, en réduisant la possibilité d'occurrence de tels minima locaux grâce au filtrage par le filtre 40, on réduit le risque de « faux positifs » dans la détection d'un instant favorable. L'efficacité du module 34 en est ainsi améliorée. [0061] Ce filtre 40 est par exemple intercalé électriquement entre d'une part le capteur 30 et d'autre part le collecteur C et l'émetteur E. Par exemple, le filtre 40 est un filtre passe-bas d'ordre 2. [0062] La fréquence de coupure fc du filtre 40 est préférentiellement choisie dans l'intervalle délimité par [fo/100 ; 100*fo] et plus préférentiellement dans l'intervalle [fo/50 ; 50*fo] et encore plus préférentiellement dans l'intervalle [fo/10 ; 10*fo]. De préférence, fc est supérieure ou égale à 1,05*f0 ou à 1,01*fo [0063] Un exemple de fonctionnement de l'ensemble 2 va maintenant être décrit en référence à l'ordinogramme de la figure 4 et à l'aide des figures 1 à 3. [0064] D'abord, lors d'une étape 100, un ordre de fermeture est émis par l'ordonnanceur 24 pour commander la fermeture du transistor 20 du commutateur 10. Cet ordre est alors immédiatement reçu par l'unité 50, qui commence automatiquement et immédiatement à incrémenter la durée Dt écoulée à compter de la réception de cet ordre. [0065] Ensuite, lors d'une étape 102, tant que la durée Dt incrémentée par l'unité 50 est strictement inférieure à la valeur du délai Tm, le module 34 répète automatiquement en boucle la détection de l'état favorable à la fermeture du transistor 20. Pour ce faire, le capteur 30 mesure en continu la tension V aux bornes 5 du transistor 20 et détermine la dérivée dV/dt instantanée. Les valeurs de la tension V et de la dérivée dV/dt sont transmises respectivement aux comparateurs 52 et 54. Ces derniers vérifient, respectivement, si les conditions V = 0 et dV/dt = 0 sont remplies. Si au moins l'une de ces deux conditions est remplie, alors le comparateur correspondant émet un signal d'autorisation à destination de la porte 56 pour 10 autoriser la commutation du transistor 20. Dans le cas où la condition n'est pas remplie, le comparateur correspondant n'émet pas de signal d'autorisation. [0066] Dès lors qu'un signal d'autorisation a été émis, lors d'une étape 104, la porte 56 transmet automatiquement le signal d'autorisation qu'elle a reçu à destination de l'unité 58. 15 [0067] Si l'ordre de fermeture et le signal d'autorisation ont été reçus par l'unité 58, et qu'aucun ordre contraire n'a été reçu entre temps par l'unité 58, alors, lors d'une étape 106, elle transmet l'ordre de fermeture au générateur 32. Ce dernier émet immédiatement, en réponse, le signal de commande à destination de la grille G pour déclencher la commutation du transistor 20. 20 [0068] Dans le cas contraire, par exemple si l'unité 58 a entre temps reçu un ordre d'ouverture de la part du circuit 6 ordonnant la commutation vers l'état ouvert du transistor 20, alors le procédé est arrêté. L'étape 100 est de nouveau appliquée dès qu'un nouvel ordre de fermeture du transistor 20 est émis par le générateur 32. [0069] Si à l'issue de l'étape 102 aucune condition favorable n'a pu être détectée (et 25 donc qu'aucune commutation du transistor 20 n'a pu être commandée) et que la durée Dt calculée par l'unité 50 atteint une valeur égale au délai T'. , alors l'unité 50 émet automatiquement et systématiquement (étape 108) le signal d'autorisation à destination de la porte 56 pour autoriser la commutation du transistor 20. L'étape 104 est alors appliquée. 30 [0070] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. [0071] Le convertisseur 4 peut être réalisé différemment et peut notamment présenter une architecture différente. Le convertisseur 4 est par exemple un onduleur ou un redresseur. Le convertisseur 4 et les convertisseurs 4A et 4B sont par exemple des convertisseurs polyphasés, avec un nombre de phases différent de trois. Le 35 convertisseur 4 peut être un convertisseur monophasé. Les convertisseurs 4A et 4B peuvent être des onduleurs disposés suivant une architecture en demi-pont ou en pont complet. Le nombre de commutateurs T1 à T12 peut être différent. Par exemple, le convertisseur 4 comporte seulement huit tels commutateurs, par exemple groupés par quatre pour former deux onduleurs monophasés disposés en pont complet. [0072] Le circuit 6 peut être différent. En variante, le générateur 32 est connecté électriquement au module 34 en amont de ce module 34. Dans ce cas, le module 34, et donc les unités 50 et 58, reçoivent directement le signal de commande à la place de l'ordre de commande. Ce module 34 est donc implémenté différemment, notamment eu égard aux valeurs de tension et/ou de courant du signal de commande qui peuvent être supérieures à celles de l'ordre de commande. Il en va de même si le générateur 32 est connecté électriquement en aval de l'unité 50 mais en amont de l'unité 58. [0073] L'interrupteur 20 peut être réalisé différemment. De manière générale, tout transistor de puissance peut être utilisé. Par exemple, il s'agit d'un transistor à effet de champ tel qu'un transistor MOSFET (pour « metal oxyde semi-conductor fieldeffect transistor » en langue anglaise) de puissance ou d'un transistor à haute mobilité HEMT (pour « high electron mobility transistor » en langue anglaise) par exemple en nitrure de gallium GaN, ou d'un transistor JFET (pour « Junction Field Effect Transistor » en langue anglaise). Dans ce cas, le collecteur C et l'émetteur E sont remplacés par un drain et une source. Ces derniers forment donc les électrodes de puissance. Dans un autre mode de réalisation, l'interrupteur 20 est un transistor bipolaire. Dans ce cas, la grille G est remplacée par une base, qui forme alors l'électrode de commande. Le générateur 32 est alors modifié en conséquence. [0074] La diode 21 peut être réalisée différemment. La diode 21 fait par exemple partie du transistor 20, comme c'est généralement le cas dans les MOSFET. Par exemple, la diode 21 est réalisée à l'intérieur du transistor 20, en étant ménagée au sein d'un empilement de couches semi-conductrices qui forme le transistor. La fonction diode peut aussi apparaître suite à la polarisation en inverse dans le transistor comme dans le cas de JFET verticaux ou des HEMT. [0075] Les électrodes peuvent être différentes. Certains composants comportent une connexion supplémentaire afin de séparer le circuit de commande du circuit de puissance. [0076] Le circuit 22 peut être omis. Dans ce cas, la capacité Co ne dépend que des capacités parasites présentes dans la partie 23. De même, l'inductance Lt1 peut être obtenue uniquement par la présence d'éléments parasites. [0077] La fréquence fo peut être choisie différemment. Par exemple, elle est déterminée à partir de critères temporels comme la demi-période de résonance et le temps de commutation du commutateur seul, tel que mesuré sans circuit résonant 35 LC. [0078] Les signaux logiques et de puissance peuvent présenter des valeurs différentes. En particulier, dans le cas de convertisseurs de faible puissance, l'écart entre les valeurs maximales d'intensité et/ou de tension des signaux de puissance et logique n'est pas forcément aussi élevé. [0079] Le capteur 30 peut fonctionner différemment. Par exemple, le capteur 30 comporte un calculateur numérique pour calculer la dérivée dVidt. Le capteur 30 peut être embarqué à l'intérieur du convertisseur 4 et non pas sur la carte 6. En variante, le calcul de la dérivée dVidt est réalisé non pas directement par le capteur 30, mais par un dispositif séparé prévu à cet effet, incorporé à l'intérieur du circuit 6. Le capteur 30 ne se limitant alors qu'à mesurer la tension V et à fournir un signal représentatif de cette tension V à destination du circuit 6. posol Le générateur 32 peut être placé différemment. Par exemple, le générateur 32 ne fait pas partie du circuit 6 et peut être fourni indépendamment de ce circuit 6. 10 Alternativement, le générateur 32 est intégré au sein du convertisseur 4. [0081] Le filtre 40 peut être réalisé de manière passive sans amplification. [0082] L'ordre de commutation peut présenter une forme différente. Par exemple, cet ordre est un signal appliqué continûment. Dans ce cas, l'unité 58 est réalisée différemment. L'étape 104 est alors modifiée en conséquence. L'unité 58 est par 15 exemple un transistor commandé par le signal d'autorisation délivré par la porte 56. [0083] Le filtre 40 peut être placé à l'intérieur du circuit 6, notamment lorsque le capteur 30 est à l'intérieur du circuit 6. Le filtre 40 peut également être omis. [0084] Le délai Tmax peut être choisi différemment. REVENDICATIONS1. Ensemble (2) comportant : - un convertisseur (4) de puissance incluant un interrupteur (Ti) commandable, apte à commuter, en fonction d'un signal de commande reçu sur une électrode de commande de cet interrupteur, entre un état fermé, dans lequel il laisse passer un courant électrique entre des électrodes de puissance et, en alternance, un état ouvert dans lequel il bloque ce courant ; - un circuit de commande (6) du convertisseur apte à délivrer un signal de commande 10 sur l'électrode de commande, pour commuter l'interrupteur depuis l'état ouvert vers l'état fermé, ce circuit comportant : - un capteur (30) apte à mesurer la tension électrique V entre les électrodes de puissance de l'interrupteur ; - un module de commande (34), apte : 15 - à déclencher une minuterie qui décompte un délai prédéterminé Lm en réponse à la réception d'un ordre de commutation de l'interrupteur ; - à l'issue du délai prédéterminé T., décompté par la minuterie, à délivrer un signal de commande directement sur l'électrode de commande de l'interrupteur, ce signal de commande étant apte à faire 20 commuter l'interrupteur de l'état ouvert vers l'état fermé ; - à détecter un instant favorable à la commutation de l'interrupteur vers l'état fermé, un instant favorable à la commutation étant un instant dans lequel au moins l'une des conditions suivantes est satisfaite : - la tension V est nulle, ou 25 - la dérivée temporelle dVidt est nulle ; caractérisé en ce que le module de commande (34) est configuré pour : - répéter en boucle la détection de l'instant favorable à la commutation tant que le délai prédéterminé T. décompté par la minuterie n'est pas expiré, - délivrer immédiatement le signal de commande sur l'électrode de commande 30 de l'interrupteur sans attendre l'expiration du délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration du délai prédéterminé T.; - délivrer systématiquement le signal de commande sur la grille de l'interrupteur à l'expiration du délai prédéterminé Tnm, si aucun instant favorable à la 35 commutation n'a été détecté avant l'expiration du délai prédéterminé T.. 2. Ensemble (2) selon la revendication 1, comportant :- un circuit (22) électrique comportant un condensateur connecté électriquement en parallèle entre les électrodes de puissance dudit interrupteur ; - une inductance (Lti) connectée électriquement en série avec une partie (23) du convertisseur (4), cette partie raccordant électriquement l'interrupteur à un 5 transformateur du convertisseur ; ledit condensateur et ladite inductance formant un circuit résonant LC de façon à modifier le courant qui circule dans ladite partie (23) et de modifier la tension aux bornes des interrupteurs lors de la commutation ; - un filtre passe-bas (40) pour filtrer la tension électrique V mesurée, ce filtre 10 présentant une fréquence de coupure fc comprise à l'intérieur de l'intervalle [0,1*fo ; 1010] où fo est la fréquence de résonance du circuit résonant. 3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel la fréquence fo est comprise entre 100kHz et 10MHz. 15 4. Ensemble selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le délai Tmax est compris entre T0/4 et 2*To, où To est la période définie comme l'inverse de la fréquence fo. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 20 l'interrupteur (20) est un transistor bipolaire à grille isolée, ce transistor comportant : - une grille (G) formant l'électrode de commande ; - un émetteur (E) et un collecteur (C) formant les électrodes de puissance ; le circuit de commande (6) étant apte à délivrer une tension de commande de grille sur la grille (G) du transistor. 25 6. Circuit de commande (6) d'un convertisseur d'un ensemble conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ce circuit de commande étant apte à délivrer un signal de commande sur une électrode de commande d'un interrupteur commandable d'un convertisseur de puissance, pour commuter l'interrupteur depuis 30 un état ouvert vers un état fermé, ce circuit comportant : - un capteur (30) apte à mesurer la tension électrique V entre des électrodes de puissance dudit interrupteur-, - un module de commande (34), apte : - à déclencher une minuterie qui décompte un délai prédéterminé Tmax en 35 réponse à la réception d'un ordre de commutation de l'interrupteur ; - à l'issue du délai prédéterminé Tmax, décompté par la minuterie, à délivrer un signal de commande directement sur l'électrode decommande de l'interrupteur, ce signal de commande étant apte à faire commuter l'interrupteur de l'état ouvert vers l'état fermé ; - à détecter un instant favorable à la commutation de l'interrupteur vers l'état fermé, un instant favorable à la commutation étant un instant dans lequel au moins l'une des conditions suivantes est satisfaite : - la tension V est nulle, ou - la dérivée temporelle dVidt est nulle ; caractérisé en ce que le module de commande (34) est configuré pour : - répéter en boucle la détection de l'instant favorable à la commutation tant que le délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie n'est pas expiré, - délivrer immédiatement le signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur sans attendre l'expiration du délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax; - délivrer systématiquement le signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur à l'expiration du délai prédéterminé Tmax, si aucun instant favorable à la commutation n'a été détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax. 7. Procédé de commande de la commutation d'un interrupteur commandable d'un ensemble conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant : - le déclenchement d'une minuterie qui décompte un délai prédéterminé Tmax en réponse à la réception d'un ordre de commutation de l'interrupteur ; - la délivrance d'un signal de commande directement sur une électrode de commande 25 de l'interrupteur, ce signal de commande étant apte à faire commuter l'interrupteur de l'état ouvert vers l'état fermé, à l'issue du délai prédéterminé Tmax, décompté par la minuterie ; - la détection d'un instant favorable à la commutation de l'interrupteur vers l'état fermé, un instant favorable à la commutation étant un instant dans lequel au moins 30 l'une des conditions suivantes est satisfaite : - la tension V est nulle, ou - la dérivée temporelle dVidt est nulle ; caractérisé en ce qu'il comporte : - la répétition en boucle de la détection de l'instant favorable à la commutation, tant 35 que le délai prédéterminé Tmax décompté par la minuterie n'est pas expiré, - la délivrance immédiate du signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur, sans attendre l'expiration du délai prédéterminé Tmax décompté par laminuterie, uniquement si un instant favorable à la commutation est détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax; - la délivrance systématique du signal de commande sur l'électrode de commande de l'interrupteur à l'expiration du délai prédéterminé Tmax, si aucun instant favorable à la 5 commutation n'a été détecté avant l'expiration du délai prédéterminé Tmax.