Brevet FR3060904A1 — publié le 20180622

CONVERTISSEUR DE TENSION HAUTE FRÉQUENCE CONTINUE DE TYPE BUCK QUASI-RÉSONANT Le domaine de la présente invention est celui des alimentations à s découpage. Plus particulièrement, l'invention porte sur un convertisseur de tension continu-continu (DC/DC) non isolé de type Buck quasi-résonant, notamment pour des applications régulateur de point de charge. La conversion de tension continue est utilisée dans de nombreux domaines technologiques allant de la nécessité à convertir la tension d'alimentation de io dispositifs, tel que la conversion de la tension délivrée par une batterie d'ordinateur portable vers un processeur; à des applications évoluant dans des environnements beaucoup plus critiques tel que celui du spatial. De manière générale, la fonction d'un convertisseur de tension DC/DC en sa 15 sortie est soit d'augmenter une tension présente en son entrée, soit de la baisser afin d'alimenter le dispositif se trouvant en aval. La figure 1. représente un convertisseur Buck selon l'art antérieur. Ce convertisseur comprend deux interrupteurs commandés en tension Qhs et Qls de type MOSFET (de l'anglais, « Metal Oxide Semiconductor Field Effect 20 Transistor »), un circuit de régulation en mode contrôle courant qui permet de réguler le niveau de tension de sortie Vout du convertisseur en fonction du signal du courant Mes. I circulant dans le premier interrupteur Qhs. Ce circuit de régulation comprend : - un circuit de contrôle 107 qui peut être réalisé sous la forme d'un 25 circuit logique programmé ou câblé, tel qu'avec des bascules et qui permet de contrôler l'ouverture ou la fermeture des interrupteurs; - un amplificateur d'erreur MEA qui génère un signal de consigne Icons proportionnel à une différence entre le niveau de tension de sortie du convertisseur et une tension de référence; 3060904 2 - un comparateur Comp permettant de comparer le signal du courant circulant dans le premier interrupteur et le signal de consigne. Le convertisseur comprend également en sortie un filtre passe-bas constitué d'une inductance de sortie Lout et d'une capacité de sortie Cout. Un oscillateur Osc relié en entrée du circuit de contrôle permet, sur le front montant de ses impulsions, de commander le premier interrupteur. Le convertisseur Buck comporte deux régimes distincts dans sa période de io fonctionnement. Chaque régime est caractérisé par l'état premier interrupteur Qhs. Un régime dit «ON» est obtenu pour un état fermé du premier interrupteur Qhs, tandis qu'un régime dit «OFF» correspond à un état ouvert du premier interrupteur. L'oscillateur est connecté à l'entrée ON du circuit de contrôle 107 et permet is de démarrer une période de fonctionnement, sur les fronts montants de ses impulsions, en générant la commande de fermeture du premier interrupteur HS_Cmd. Cette commande de fermeture débute le régime « ON » du convertisseur. L'oscillateur peut être réalisé au moyen d'un circuit analogique ou d'un résonateur ou d'un quartz et fixe la fréquence de fonctionnement du 20 convertisseur. Dans une première phase (régime «ON»), le premier interrupteur Qhs est fermé. Le courant augmente rapidement jusqu'à atteindre la valeur de celui qui circule dans l'inductance de sortie, puis il augmente plus lentement 25 jusqu'à atteindre se valeur maximale à la fin de cette première phase. Le courant dans l'inductance de sortie croît et est égal au courant dans Qhs. Durant toute cette phase, le deuxième interrupteur Qls est ouvert (la commande d'ouverture a eu lieu juste avant de fermer l'interrupteur Qhs). La commande de fermeture de Qhs et la commande d'ouverture de Qls se font 3060904 3 avec des pertes qui augmentent avec la fréquence de fonctionnement du convertisseur. Dans une deuxième phase (régime «OFF»), l'interrupteur Qhs reçoit une 5 commande d'ouverture puis l'interrupteur Qls reçoit une commande de fermeture. Le courant dans l'inductance de sortie est égal au courant dans Qls et décroît. La commande d'ouverture de Qhs et, dans une moindre mesure, la commande de fermeture de Qls se fait avec des pertes et augmente avec la fréquence de fonctionnement du convertisseur. La régulation de la tension de sortie convertie est linéaire et comprend deux boucles d'asservissement imbriquées. La première boucle est externe et réalisée avec l'amplificateur d'erreur MEA qui permet de générer un signal de consigne 'cons image d'un courant fonction de (par exemple à) la différence entre une tension de référence Vref, connectée à sa première entrée, et le niveau de tension converti connecté à sa deuxième entrée. Cette première boucle contrôle la valeur moyenne du niveau de tension converti. La deuxième boucle est interne et réalisée avec le comparateur Comp dont la première entrée est présentée au signal de consigne 'cons et dont la deuxième entrée est présentée au signal 'mes image du courant circulant dans le premier interrupteur. Cette deuxième boucle permet un contrôle sur la valeur maximale du courant. La commande d'ouverture de Qhs se produit lorsque le signal image du courant Mes. I atteint la valeur du signal image 'cons. Dans ce type de convertisseur, les éléments réactifs sont volumineux. Une solution connue visant à réduire l'encombrement des éléments réactifs, et par conséquent celui du convertisseur, consiste à augmenter la fréquence 3060904 4 de commutation des interrupteurs. Néanmoins, cette augmentation de la fréquence de commutation augmente les pertes de commutations et engendre des problèmes d'incompatibilités électromagnétiques. La vitesse de la régulation du niveau de tension est un facteur important pour ce type s de convertisseur car elle permet de délivrer une tension constante à la charge quel que soit les appels de courant que celle-ci impose (appel important et rapide pour des charges numérique de dernière génération). Avec le principe de régulation mise en oeuvre avec l'état de l'art actuel, la vitesse de régulation est limitée par la vitesse de l'amplificateur d'erreur et io par le respect des marges de stabilités pour avoir un contrôle de la tension de sortie stable. Cette stabilité peut aussi être remise en cause par la nature de la charge de sortie (choix de l'utilisateur). Pour avoir un système stable, la vitesse maximale de régulation est fixée au moment de la conception et elle ne peut être amélioré par des choix décidés au niveau de l'utilisateur (ajout 15 d'une capacité de sortie, par exemple). Ce type de régulation conduit à faire des compromis qui doivent être compensés par l'augmentation de la capacité de sortie et ne permettent pas de minimiser la taille du convertisseur. L'invention vise à obtenir une régulation rapide du niveau de tension de 20 sortie du convertisseur, qui permette de travailler à haute fréquence afin de miniaturiser les composants réactifs sans avoir besoin de surdimensionner ceux-ci et de laisser la possibilité à l'utilisateur d'améliorer encore les performances dynamiques via l'ajout de solutions de filtrage en sortie. 25 Conformément à l'invention, la régulation du niveau de tension de sortie s'effectue grâce à un circuit non linéaire disposant ainsi d'un comportement dynamique rapide. Ce type de régulation est particulièrement bien adapté à un convertisseur ayant des transistors présentant des phases de commutations fermées de durée constante COT (de l'anglais, « Constant On Time »). Un élément de cette régulation est l'ajout d'une ondulation de 3060904 5 tension sur le niveau de tension de sortie du convertisseur. Cette ondulation de tension additionnelle, croissante ou décroissante en fonction de l'état de fermeture ou d'ouverture du premier interrupteur, garantit un fonctionnement stable de la régulation face à des perturbations de tension ou à la nature de 5 la charge. Les transistors permettant une fréquence de travail élevée peuvent en particulier être des HEMTs (de l'anglais, « High Electron Mobility Transistors) sur un substrat GaN (nitrure de gallium). Finalement le convertisseur dispose d'un circuit de protection contre les surcharges qui permet d'arrêter la prochaine itération de transfert de charges lorsque le io courant circulant dans le transistor atteint une valeur critique prédéterminée. Un objet de l'invention est un convertisseur de tension continue de type Buck quasi-résonant comprenant une porte d'entrée ayant une première borne apte à recevoir un niveau de tension à convertir, une porte de sortie ayant 15 une première borne apte à fournir un niveau de tension convertie, une ligne de masse connectant une deuxième borne de ladite porte d'entrée à une deuxième borne de ladite porte de sortie, un premier interrupteur connecté en série à ladite première borne de la porte d'entrée et un circuit de régulation présentant une borne d'entrée connectée à ladite première borne 20 de la porte de sortie du convertisseur et une borne de sortie connectée à une borne de commande dudit premier interrupteur, ledit circuit de régulation étant configuré pour : - générer une ondulation de tension croissante ou décroissante en fonction d'un état de fermeture ou ouverture dudit premier interrupteur ; 25 - générer un signal de consigne (Vcons) proportionnel à une différence entre un niveau moyen de tension convertie et une tension de référence ; - effectuer une première comparaison entre ledit signal de consigne et ledit niveau de tension convertie auquel a été additionné ladite ondulation de tension ; et 3060904 6 - en fonction du résultat de ladite première comparaison, générer ou pas sur sa sortie un signal d'activation pilotant la fermeture dudit premier interrupteur pendant une durée prédéfinie. Selon des modes de réalisation particuliers d'un tel convertisseur de tension 5 - Ledit circuit de régulation peut comprendre en outre : un circuit de contrôle ayant une sortie apte à délivrer ledit signal d'activation; et un circuit comparateur ayant une sortie apte à délivrer ledit résultat de ladite comparaison, ladite sortie étant connectée à une première entrée dudit circuit de contrôle. 10 - Ledit circuit de régulation peut comprendre en outre : un circuit d'ajout d'ondulation configuré pour délivrer ledit niveau de tension converti auquel a été additionné ladite ondulation de tension, le circuit d'ajout d'ondulation ayant une première entrée connectée à ladite première borne de la porte de sortie dudit convertisseur, une deuxième entrée connectée à une sortie dudit 15 circuit de contrôle, et une sortie connectée à une première entrée dudit circuit comparateur ; et un amplificateur d'erreur apte à délivrer ledit signal de consigne, ledit amplificateur ayant une première entrée connectée à ladite première borne de la porte de sortie dudit convertisseur, une deuxième entrée configurée pour recevoir ladite tension de référence, et une sortie 20 connectée à une deuxième entrée dudit circuit comparateur. - Ledit circuit de contrôle peut être en outre configuré pour piloter : la fermeture ou l'ouverture dudit premier interrupteur; la génération, sur ladite deuxième entrée dudit circuit d'ajout d'ondulation, de ladite tension croissante ou décroissante. 25 - Ledit convertisseur peut comprendre en outre : une inductance de résonance connectée en série avec ledit premier interrupteur, ayant une première et une deuxième borne, ladite première borne étant reliée audit premier interrupteur; une capacité de résonance, ayant une première et une 3060904 7 deuxième borne, ladite première borne étant reliée à la deuxième borne de l'inductance de résonance; un deuxième interrupteur relié d'une part à ladite première borne de la capacité de résonance et d'autre part à ladite deuxième borne de la capacité de résonance. s - Ledit convertisseur peut comprendre également un filtre passe-bas de sortie. - Ledit circuit de régulation peut comprendre un circuit de protection contre les surcharges comprenant un circuit de mesure d'un courant circulant dans ledit deuxième interrupteur; et un circuit comparateur présentant : une io première entrée pour un signal d'un courant maximum prédéterminé; une deuxième entrée connectée audit circuit de mesure du courant circulant dans ledit deuxième interrupteur; ledit circuit de protection contre les surcharges présentant en outre une sortie connectée à une deuxième entrée dudit circuit de contrôle; ledit circuit de contrôle étant configuré pour délivrer, sur sa 15 sortie, un signal dépendant d'une comparaison entre ladite première entrée et ladite deuxième entrée et pilotant l'ouverture dudit premier interrupteur tant que ledit signal représentatif du courant circulant dans ledit deuxième interrupteur est au minimum égal audit signal du courant maximum prédéterminé. Plus particulièrement, ledit circuit de mesure de courant peut 20 comprendre une résistance reliée entre la deuxième borne de la capacité de résonance et ladite ligne de masse. - Ledit convertisseur peut comprendre également une diode de roue libre montée en parallèle audit premier interrupteur, ayant une cathode connectée à la première borne de la première porte, ladite durée prédéfinie 25 étant choisie pour ouvrir ledit premier interrupteur lorsque le courant traversant ledit premier interrupteur circule dans ladite diode de roue libre. - Ledit circuit de contrôle peut être configuré pour ouvrir ledit premier interrupteur pour une durée minimale prédéterminée. 3060904 8 - Ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur peuvent présenter un temps de commutation inférieur ou égal à 100 ns et de préférence intérieur ou égal à 10 ns. Plus particulièrement, ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur peuvent être réalisés en 5 technologie GaN. Un autre objet de l'invention est un procédé de conversion d'une tension au moyen d'un convertisseur de tension continue de type Buck quasi-résonant, le convertisseur de tension comprenant une porte d'entrée ayant une première borne apte à recevoir un niveau de tension à convertir, io une porte de sortie ayant une première borne apte à fournir un niveau de tension convertie, une ligne de masse connectant une deuxième borne de ladite porte d'entrée à une deuxième borne de ladite porte de sortie, un premier interrupteur connecté en série à ladite première borne de la porte d'entrée et un circuit de régulation présentant une borne d'entrée connectée 15 à ladite première borne de la porte de sortie du convertisseur et une borne de sortie connectée à une borne de commande dudit premier interrupteur, le procédé comportant les étapes de: - génération d'une ondulation de tension, croissante ou décroissante en fonction d'un état de fermeture ou ouverture dudit premier interrupteur ; 20 - génération d'un signal de consigne proportionnel à une différence entre un niveau moyen de tension convertie et une tension de référence ; - comparaison entre ledit signal de consigne et ledit niveau de tension convertie auquel a été additionné ladite ondulation de tension ; et en fonction du résultat de ladite première comparaison; 25 - génération ou non d'un signal d'activation pilotant la fermeture dudit premier interrupteur pendant une durée prédéfinie. Selon un mode de réalisation d'un tel procédé, ledit convertisseur de tension continue de type Buck quasi-résonant comprend également une 3060904 9 inductance de résonance connectée en série avec ledit premier interrupteur, ayant une première et une deuxième borne, ladite première borne étant reliée audit premier interrupteur; une capacité de résonance, ayant une première et une deuxième borne, ladite première borne étant reliée à la s deuxième borne de l'inductance de résonance; un deuxième interrupteur relié d'une part à ladite première borne de la capacité de résonance et d'autre part à ladite deuxième borne de la capacité de résonance ; le procédé comprenant en outre des étapes de : génération d'un signal de fermeture du deuxième interrupteur lorsque la tension entre la deuxième io borne (MP) de l'inductance de résonance et la ligne de masse devient négative ; et génération d'un signal d'ouverture du deuxième interrupteur en correspondance de la génération du signal d'activation pilotant la fermeture dudit premier interrupteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et 15 avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée à titre non limitatif, et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1, déjà décrite, illustre le schéma électrique d'un convertisseur de tension Buck selon l'art antérieur; - la figure 2 illustre le schéma électrique d'un convertisseur Buck 20 quasi-résonant selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 illustre un mode de réalisation du circuit d'ajout d'ondulation du convertisseur de la figure 2; - la figure 4 illustre les chronogrammes du principe de la régulation de la tension de sortie convertie du convertisseur de la figure 2; 25 - la figure 5 illustre les chronogrammes du principe de la protection contre les surcharges du convertisseur de la figure 2. 3060904 10 Dans la description suivante, les termes interrupteur et transistor sont utilisés de manière interchangeable. De même, la tension de sortie du convertisseur sera tantôt identifiée comme étant Vout, tantôt comme étant le niveau de tension converti. 5 La figure 2 illustre un convertisseur de tension Buck selon un mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, seule la phase « ON » du convertisseur a une durée constante qui est définie au préalable. Cette dernière qui correspond à la durée de fermeture du premier io interrupteur Qhs est calculée pour obtenir une commutation douce, c'est-à-dire, à la fermeture, une commutation qui se produit à zéro de courant du fait de la présence de la self de résonance Lr en série, à l'ouverture, une commutation qui se produit lorsque le courant dans l'interrupteur est négatf et, de ce fait, circule dans la diode située en parallèle. Le convertisseur 15 présente une porte d'entrée 201 apte à recevoir un niveau tension à convertir et une porte de sortie 206 permettant de fournir un niveau de tension converti. La porte d'entrée 201 comprend une première et une deuxième borne, respectivement 202 et 203. La porte de sortie 206 comprend également une première et une deuxième borne, respectivement 204 et 205. 20 Une ligne de masse est connectée entre la deuxième borne 203 et la deuxième borne 205. Connectée en parallèle avec la porte d'entrée 201 du convertisseur, entre la première borne 202 et la deuxième borne 203, une capacité Cin permet de filtrer le niveau de tension à convertir. Un premier interrupteur Qhs constitué par un HEMT est connecté en série d'une part à la 25 première borne 202 de la porte d'entrée et d'autre part à la première borne 214 d'une inductance de résonance Lr. Selon un mode de réalisation, l'interrupteur Qhs est connecté en parallèle avec une diode de roue libre dont la cathode est connectée à la borne 202. Le HEMT est selon un mode de réalisation préféré en technologie GaN. Le choix du GaN est justifié par 30 sa robustesse aux radiations, sa faible résistance de contact et par sa 3060904 11 vitesse de commutations rapide qui dans un système à commutation douce ne créé pas d'inconvénients. Avantageusement, le transistor permet un temps de commutation de quelques ns à quelques dizaines de ns, de préférence inférieur ou égal à 100 ns voire à 10 ns. La deuxième borne de s l'inductance de résonance Lr est reliée à la première borne d'une capacité de résonance Cr et au point de mesure MP. Un deuxième interrupteur Qls est connecté entre la première et la deuxième borne de la capacité de résonance Cr (une solution alternative consiste à connecter la seconde borne de la capacité Cr à la masse). Selon un mode de réalisation privilégié, io une diode de roue libre dont la cathode est reliée au point de mesure MP est reliée en parallèle avec l'interrupteur Qls. La présence de cette diode n'est toutefois pas indispensable. Selon un mode de réalisation, une résistance Rsh permet une mesure du courant circulant dans le deuxième interrupteur Qls. La résistance est connectée entre la deuxième borne de la capacité de 15 résonance Cr et la ligne de masse. Le filtre passe-bas de sortie comprend, une inductance Lout reliée entre le point de mesure MP et la première borne 204 et une capacité Cout reliée entre la première borne 204 et la deuxième borne 205. Relié à la porte de sortie du convertisseur, un circuit de régulation 211 comprenant un circuit d'ajout d'ondulation Ond. Add., un amplificateur 20 d'erreur MEA, un comparateur 210, et un circuit de contrôle 207 permet de : générer une ondulation de tension, croissante pour un état fermé du premier interrupteur Qhs et décroissante pour un état ouvert du premier interrupteur Qhs; générer un signal de consigne proportionnel à une différence entre le 25 niveau moyen de tension converti et une tension de référence Vref; effectuer une première comparaison entre le signal de consigne Vcons et le niveau de tension converti auquel a été additionné l'ondulation de tension ; et en fonction du résultat de la première comparaison, générer ou pas 30 sur sa sortie un signal d'activation pilotant la fermeture dudit premier interrupteur pendant une durée TON prédéfinie représentée sur la figure 4. 3060904 12 Plus précisément, dans le mode de réalisation de la figure 2, le signal d'activation pilote la fermeture du premier interrupteur pour un niveau de tension converti auquel a été additionné l'ondulation de tension inférieur ou égal à la tension de consigne. 5 Une première entrée du circuit d'ajout d'ondulation Ond.Add. est reliée à la première borne 204 de la porte de sortie 206 du convertisseur, tandis que la deuxième entrée est reliée à la sortie du circuit de contrôle 207 qui est apte également à délivrer le signal d'activation du premier interrupteur Qhs. Le io schéma électrique du circuit d'ajout d'ondulation est représenté sur la figure 3. L'amplificateur d'erreur MEA permettant de générer le signal de consigne Vcons présente une première entrée reliée à la tension de référence Vref et une deuxième entrée reliée à la première borne 204 de la porte de sortie 206 du convertisseur. Le comparateur 210 permettant d'effectuer la première 15 comparaison présente une première entrée reliée à la sortie de l'amplificateur d'erreur MEA et une deuxième entrée reliée à la sortie du circuit d'ajout d'ondulation Ond. Add.. La sortie du comparateur 210, reliée à la première entrée du circuit de contrôle 207, fournit un signal binaire représentatif du résultat de la première comparaison permettant de générer 20 le signal d'activation pilotant la fermeture du premier interrupteur lorsque le signal décroissant représentant l'addition du niveau de tension converti et de l'ondulation devient égal au signal de consigne Vcons. Dans un mode de réalisation, le circuit de contrôle 207 est un circuit programmable tel qu'un FPGA (de l'anglais, « Field Programmable Gate Array »). Cette régulation 25 permet de contrôler la tension de sortie de manière très rapide car elle est basée sur un comparateur utilisé dans un mode de contrôle inconditionnellement stable. Cette vitesse de régulation maximale, permet de réaliser un convertisseur possédant de très bonnes performances dynamiques. La performance de régulation statique est assuré par le MEA 30 qui vient modifier la consigne appliquée au comparateur afin d'avoir une tension de sortie moyenne parfaitement régulée. La protection contre les 3060904 13 surcharges du circuit de régulation 211 comprend un comparateur 212 présentant une première entrée pour un signal d'un courant maximum Imax prédéterminé et une deuxième entrée reliée au circuit de mesure du courant circulant dans le deuxième interrupteur Qls. La figure 5 présente les s chronogrammes de fonctionnement de la protection contre les surcharges. En outre, le circuit de contrôle 207 est configuré pour ouvrir le premier interrupteur Qhs pendant une durée minimale prédéterminée ce qui permet de limiter la fréquence maximale de fonctionnement du convertisseur durant les phases transitoires. 10 Sur la figure 3 est représenté le schéma électrique d'un mode de réalisation particulier du circuit d'ajout d'ondulation représenté par Ond.Add. sur la figure 2. Le circuit d'ajout d'ondulation permet d'une part de générer une ondulation de tension, croissante ou décroissante en fonction de l'état de is fermeture ou ouverture du premier interrupteur Qhs, et d'autre part d'additionner l'ondulation ainsi générée au niveau de tension converti. Relié entre la tension de sortie convertie Vout et la masse se trouve un pont diviseur de tension comprenant les résistances Rsl et Rs2. Rs2 présente une première borne représentant sa première entrée qui est reliée à la 20 tension de sortie Vout et une deuxième borne reliée à la première borne de Rsl. La deuxième borne de Rsl est reliée à la masse. Le point milieu du pont diviseur de tension représente la sortie du circuit d'ajout d'ondulation qui est reliée à la première entrée du circuit comparateur. Deux capacités Cil et C2 sont connectées en série. La première borne de la capacité Cil est 25 également connectée à la tension de sortie convertie Vout et sa deuxième borne est connectée d'une part à la première borne de la capacité C2 et d'autre part à une première borne d'une résistance Ril. La deuxième borne de Rit est connectée à la sortie du circuit de contrôle, tandis que la deuxième borne de C2 est également connectée au point milieu du pont 30 diviseur de tension. 3060904 14 Dans un autre mode de réalisation le circuit d'ajout d'ondulation peut être intégré à un circuit dédié avec le circuit de contrôle. La figure 4 représente des chronogrammes illustrant le principe de la régulation du niveau de tension converti Vout sensiblement constant. Pour s éviter que le niveau de tension converti ne soit trop sensible aux perturbations, il faut une différence minimale de variation entre la valeur maximale et la valeur minimale du niveau de tension converti. Le signal Ond. représente l'ondulation de tension croissante ou décroissante, créée par le circuit d'ajout d'ondulation, en fonction de l'état de fermeture ou io ouverture du premier interrupteur Qhs. L'ondulation est générée puis additionnée au niveau de tension converti par le circuit représenté sur la figure 3. Le résultat de l'addition de l'ondulation Ond. au niveau de tension converti est représenté par le signal Vout + Ond.. Ce dernier représente une tension croissante ou décroissante en fonction de l'état de fermeture ou 15 ouverture du premier interrupteur Qhs qui comprend une composante DC égale à Vout. Avant l'instant 401, le signal Vout + Ond décroît et devient égal au signal de consigne 404. Cette égalité entre le signal Vout + Ond et le signal de consigne 404 génère le passage à l'état haut du signal Vlow en sortie du comparateur. Le signal Vlow est transmis sur la première entrée du 20 circuit de contrôle vers sa logique de contrôle interne générant le signal d'activation HS_Cmd pilotant la fermeture du premier interrupteur. Le signal d'activation HS_Cmd reste à l'état haut pendant la durée Ton pour laquelle le signal Vout + Ond croît. À l'instant 402, HS_Cmd passe à l'état bas et le signal Vout + Ond qui est maximal commence à décroître. Le signal converti 25 Vout + Ond décroît jusqu'à l'instant 403 où il redevient égal au signal de consigne 404 qui entraîne un nouveau cycle d'activation du premier interrupteur. La figure 5 illustre les chronogrammes montrant le principe de la régulation 30 de la protection contre les surcharges selon le mode de réalisation privilégié 3060904 15 de la figure 2. Le chronogramme de Vout représente le niveau de tension converti. Jusqu'à l'instant 501 la fonction de protection contre les surcharges n'est pas effective. En effet le courant I Qls reste inférieur à la valeur maximale autorisée Imax. À l'instant 501, le courant I Qls atteint brièvement 5 la valeur Imax, ce qui entraîne le passage à l'état haut 502 bref de l_high. Le dépassement de Imax par I Ois à l'instant 501 n'est pas suffisamment important en amplitude et en temps pour interdire la conduction de HS_Cmd à l'instant 503. En revanche à l'instant 504, le dépassement de I Qls du courant Imax est important en amplitude et en temps. Ceci entraîne le so passage à l'état haut de 1 high à l'instant 505 et interdit le passage à l'état haut de HS_Cmd. À l'instant 506 le niveau de tension converti Vout n'ayant pas reçu de transfert de charges à cause de l'état bas de HS_Cmd décroit, ce qui entraîne le passage à l'état haut de Vlow. À l'instant 507, le courant I QIs a suffisamment décru pour autoriser le passage à l'état haut de 15 HS_Cmd. Le niveau de tension converti Vout étant toujours trop bas, V_Iow reste à un état haut. À l'instant 507 une autre commande de passage à l'état haut de HS_Cmd est autorisée. Lorsque la surcharge de sortie diminue (avant instant 509), le courant décroit, le signal l_high retombe à zéro et la tension de sortie Vout croît jusqu'à son niveau de référence à l'instant 509, 20 entrainant le passage à l'état bas de Vlow traduisant la fin de la période de fonctionnement en surcharge. En outre, le circuit de contrôle 207 représenté sur la figure 2. est configuré pour: fermer le deuxième interrupteur QIs lorsque la tension entre le point 25 de mesure MP et la ligne de masse devient négative, ceci étant une indication de la conduction imminente de la diode de roue libre en parallèle avec QIs; ouvrir le deuxième interrupteur Qls lorsque Vlow passe à l'état haut, ceci étant une indication du passage possible à l'état fermé (« ON ») 30 du premier interrupteur Qhs. 3060904 16 Le circuit de mesure de courant selon un mode de réalisation comprend un capteur à effet Hall. Dans un autre mode de réalisation, les transistors GaN sont remplacés par des transistors développés avec des matériaux III-V et de 5 préférences à grand gap. L'ensemble des fonctions du circuit de régulation peuvent être réalisées et intégrées dans un circuit dédié tel qu'un ASIC (de l'anglais « Application Specific Integrated Circuit »). Les convertisseurs de l'art antérieur offrent typiquement un rendement de l'ordre de 90%. À de tels niveaux de performances les gains en rendement requièrent un effort 10 important. Néanmoins, le convertisseur de l'objet de l'invention offre une amélioration considérable des performances avec un rendement de 95%. REVENDICATIONS1. Convertisseur de tension continue de type Buck quasi-résonant comprenant une porte d'entrée (201) ayant une première borne (202) apte à recevoir 5 un niveau de tension à convertir, une porte de sortie (206) ayant une première borne (204) apte à fournir un niveau de tension convertie, une ligne de masse connectant une deuxième borne (203) de ladite porte d'entrée à une deuxième borne (205) de ladite porte de sortie, un premier interrupteur (Qhs) connecté en série à ladite première borne de la porte d'entrée et un circuit de régulation (211) présentant une 10 borne d'entrée (208) connectée à ladite première borne de la porte de sortie du convertisseur et une borne de sortie (209) connectée à une borne de commande dudit premier interrupteur, caractérisé en ce que ledit circuit de régulation est configuré pour : - générer une ondulation de tension (Ond.), croissante ou décroissante en 15 fonction d'un état de fermeture ou ouverture dudit premier interrupteur ; - générer un signal de consigne (Vcons) proportionnel à une différence entre un niveau moyen de tension convertie et une tension de référence (Vref) ; - effectuer une première comparaison (210) entre ledit signal de consigne et ledit niveau de tension convertie auquel a été additionné ladite ondulation de 20 tension ; et - en fonction du résultat de ladite première comparaison, générer ou pas sur sa sortie un signal d'activation (HS_Cmd) pilotant la fermeture dudit premier interrupteur pendant une durée prédéfinie (Ton). 25 2. Convertisseur de tension selon la revendication 1, dans lequel : - ledit circuit de régulation (211) comprend en outre : un circuit de contrôle (207) ayant une sortie apte à délivrer ledit signal d'activation; et 3060904 18 un circuit comparateur ayant une sortie apte à délivrer ledit résultat de ladite comparaison, ladite sortie étant connectée à une première entrée dudit circuit de contrôle; - ledit circuit de régulation comprend en outre : un circuit d'ajout d'ondulation (Ond.Add.) configuré pour délivrer ledit niveau de tension converti auquel a été additionné ladite ondulation de tension, le circuit d'ajout d'ondulation ayant une première entrée (208) connectée à ladite première borne de la porte de sortie dudit convertisseur, une deuxième entrée connectée à une sortie dudit circuit de contrôle, et une sortie connectée à une première entrée dudit circuit comparateur (210); - un amplificateur d'erreur (MEA) apte à délivrer ledit signal de consigne, ledit amplificateur ayant une première entrée connectée à ladite première borne de la porte de sortie dudit convertisseur, une deuxième entrée configurée pour recevoir ladite tension de référence, et une sortie connectée à une deuxième entrée dudit circuit comparateur; - ledit circuit de contrôle est en outre configuré pour piloter : la fermeture ou l'ouverture dudit premier interrupteur; la génération, sur ladite deuxième entrée dudit circuit d'ajout d'ondulation, de ladite tension (Ond.) croissante ou décroissante. 3. Convertisseur de tension selon la revendication 2, dans lequel ledit convertisseur comprend en outre : - une inductance de résonance (Lr) connectée en série avec ledit premier interrupteur, ayant une première (214) et une deuxième borne, ladite première borne étant reliée audit premier interrupteur; - une capacité de résonance (Cr), ayant une première et une deuxième borne, ladite première borne étant reliée à la deuxième borne (MP) de l'inductance de résonance; 3060904 19 un deuxième interrupteur (Qls) relié d'une part à ladite première borne de la capacité de résonance et d'autre part à ladite deuxième borne de la capacité de résonance. 5 4. Convertisseur de tension selon une des revendications précédentes, comprenant également un filtre passe-bas de sortie. 5. Convertisseur de tension selon la revendication 3, dans lequel ledit circuit de régulation comprend un circuit de protection contre les surcharges 10 comprenant un circuit de mesure d'un courant circulant dans ledit deuxième interrupteur; et un circuit comparateur (212) présentant : - une première entrée pour un signal d'un courant maximum (Imax) prédéterminé; - une deuxième entrée connectée audit circuit de mesure du courant circulant 15 dans ledit deuxième interrupteur; ledit circuit de protection contre les surcharges présentant en outre une sortie connectée à une deuxième entrée dudit circuit de contrôle; ledit circuit de contrôle étant configuré pour délivrer, sur sa sortie, un signal (l_high) dépendant d'une comparaison entre ladite première entrée et ladite deuxième entrée et pilotant 20 l'ouverture dudit premier interrupteur tant que ledit signal représentatif du courant circulant dans ledit deuxième interrupteur est au minimum égal audit signal du courant maximum prédéterminé. 6 Convertisseur de tension selon la revendication 5, dans lequel ledit 25 circuit de mesure de courant comprend une résistance (Rsh) reliée entre la deuxième borne de la capacité de résonance et ladite ligne de masse. 7. Convertisseur de tension selon une des revendications précédentes, comprenant une diode de roue libre montée en parallèle audit premier interrupteur, 30 ayant une cathode connectée à la première borne de la première porte, dans lequel 3060904 20 ladite durée prédéfinie (Ton) est choisie pour ouvrir ledit premier interrupteur lorsque le courant traversant ledit premier interrupteur circule dans ladite diode de roue libre. 8. Convertisseur de tension selon une des revendications 2, 3, 5 et 6, 5 dans lequel ledit circuit de contrôle est configuré pour ouvrir ledit premier interrupteur pour une durée minimale prédéterminée afin de limiter la fréquence de fonctionnement maximum. 9. Convertisseur de tension selon une des revendications 3, 5 et 6 , dans 10 lequel ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur présentent un temps de commutation inférieur ou égal à 100 ns et de préférence intérieur ou égal à 10 ns. 10. Convertisseur de tension selon la revendication 9, dans lequel ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur sont réalisés en technologie GaN. 15 11. Convertisseur de tension selon la revendication 3, dans lequel ledit premier interrupteur et ledit deuxième interrupteur comprennent une diode de roue libre. 20 12. Procédé de conversion d'une tension au moyen d'un convertisseur de tension continue de type Buck quasi-résonant, le convertisseur de tension comprenant une porte d'entrée ayant une première borne apte à recevoir un niveau de tension à convertir, une porte de sortie ayant une première borne apte à fournir un niveau de tension convertie, une ligne de masse connectant une deuxième borne de 25 ladite porte d'entrée à une deuxième borne de ladite porte de sortie, un premier interrupteur connecté en série à ladite première borne de la porte d'entrée et un circuit de régulation présentant une borne d'entrée connectée à ladite première borne de la porte de sortie du convertisseur et une borne de sortie connectée à une borne de commande dudit premier interrupteur, le procédé comportant les étapes de: 3060904 21 - génération d'une ondulation de tension, croissante ou décroissante en fonction d'un état de fermeture ou ouverture dudit premier interrupteur ; - génération d'un signal de consigne proportionnel à une différence entre un niveau moyen de tension convertie et une tension de référence ; 5 - comparaison entre ledit signal de consigne et ledit niveau de tension convertie auquel a été additionné ladite ondulation de tension ; et en fonction du résultat de ladite première comparaison; - génération ou non d'un signal d'activation pilotant la fermeture dudit premier interrupteur pendant une durée prédéfinie. 10 13. Procédé de conversion d'une tension selon la revendication 12 dans lequel ledit convertisseur de tension continue de type Buck quasi-résonant comprend également une inductance de résonance (Lr) connectée en série avec ledit premier interrupteur, ayant une première (214) et une deuxième borne, ladite première borne 15 étant reliée audit premier interrupteur; une capacité de résonance (Cr), ayant une première et une deuxième borne, ladite première borne étant reliée à la deuxième borne (MP) de l'inductance de résonance; un deuxième interrupteur (Qls) relié d'une part à ladite première borne de la capacité de résonance et d'autre part à ladite deuxième borne de la capacité de résonance ; le procédé comprenant en outre des 20 étapes de : - génération d'un signal de fermeture du deuxième interrupteur lorsque lorsque la tension entre la deuxième borne (MP) de l'inductance de résonance et la ligne de masse devient négative ; et - génération d'un signal d'ouverture du deuxième interrupteur en 25 correspondance de la génération du signal d'activation pilotant la fermeture dudit premier interrupteur.