Brevet FR3076675A1 — publié le 20190712

CONVERTISSEUR À CIRCUIT RÉGULATEUR DE COURANT PAR HYSTÉRÉSIS DYNAMIQUE L'invention concerne le domaine de l'électronique de puissance et vise un convertisseur comportant un circuit régulateur de courant par hystérésis. Les convertisseurs sont des appareils électroniques mettant en oeuvre un ou plusieurs interrupteurs commandés de manière à modifier la valeur de la tension et/ou du courant d'une source d'énergie. Un circuit régulateur est généralement associé au convertisseur pour commander la commutation du ou des interrupteurs du convertisseur selon une fréquence de découpage et un rapport cyclique. Le circuit régulateur peut piloter le convertisseur selon diverses stratégies, éventuellement combinées. L'une d'elles est la régulation de courant par hystérésis. Cette stratégie de régulation du courant par hystérésis consiste, en faisant varier la fréquence de découpage, à maintenir le courant de sortie du convertisseur entre deux niveaux de seuil (un seuil de courant haut et un seuil de courant bas) qui encadrent un courant de consigne. L'interrupteur est maintenu fermé jusqu'au moment où le courant atteint le seuil haut, puis l'interrupteur est maintenu ouvert jusqu'au moment où le courant atteint le seuil bas. Cette stratégie de régulation présente des avantages tels que sa facilité de mise en oeuvre, un courant de sortie parfaitement défini puisqu'égal au courant moyen, qui est la moyenne entre les seuils haut et bas, et le fait qu'elle ne nécessite pas la connaissance précise de la charge dont on souhaite réguler le courant. Cependant, pour la mise en oeuvre d'une stratégie de régulation de courant par hystérésis, il est nécessaire de trouver un compromis entre la fréquence de découpage, le dimensionnement des composants, et le rendement du convertisseur. En effet, plus la fréquence de découpage augmente, plus le rendement du convertisseur chute à cause des pertes par commutation de l'interrupteur. Par ailleurs, la variation de la fréquence de découpage implique un filtrage pour la compatibilité électromagnétique, qui peut être difficile et couteux, notamment dans les applications de forte puissance. L'invention a pour but d'améliorer les convertisseurs comportant un circuit régulateur de courant par hystérésis de l'art antérieur. 2 A cet effet, l'invention vise un convertisseur comportant au moins un interrupteur et une inductance, ainsi qu'un circuit régulateur de courant par hystérésis, comportant : - un circuit comparateur de courant fournissant une indication d'écart entre le 5 courant de sortie du convertisseur et un courant de consigne ; - un circuit de commutation par hystérésis adapté à commuter l'interrupteur selon une fréquence de découpage et un rapport cyclique de sorte à maintenir le courant de sortie du convertisseur dans une bande d'ondulation de courant définie entre un seuil de courant haut et un seuil de courant bas ; 10 - un circuit de prévision dynamique de la largeur de ladite bande d'ondulation de courant apte à déterminer une nouvelle largeur de bande d'ondulation de courant révisée en cas de variation du rapport cyclique, de sorte à maintenir la fréquence de découpage constante. L'invention permet de bénéficier des avantages propres à la régulation de 15 courant par hystérésis. Cette régulation est facilement mise en oeuvre avec des composants électroniques courants et simples à dimensionner ou à programmer, notamment si on utilise des composants numériques. La connaissance précise de la charge dont on souhaite réguler le courant n'est pas nécessaire et cette régulation est donc adaptée à la limitation de courant dans le cas d'une anomalie telle qu'un court- 20 circuit dans le circuit qui est branché sur le convertisseur car, pour une telle anomalie, le lieu d'apparition dans le circuit et l'impédance de celui-ci ne sont pas connus à l'avance. Par ailleurs, la fréquence de découpage pouvant être maintenue fixe et déterminée à l'avance, cette fréquence peut être choisie pour ne pas nécessiter de mesure de filtrage et pour être conforme aux règles ou normes de compatibilité 25 électromagnétique. De plus, la fréquence de découpage, qui est donc contrôlée, peut être limitée pour des raisons de rendement et du fait des caractéristiques dynamiques des composants semi-conducteurs. La régulation de courant selon l'invention convient donc notamment pour les systèmes à forte puissance, là où des régulations de courant selon l'art antérieur aboutissent à des fréquences de découpages très élevées et inacceptables en matière de rendement. 3 La régulation de courant selon l'invention convient notamment aux convertisseurs pour lesquels le rapport cyclique est amené à être proche de 1 ou de 0, ce qui pour un abaisseur par exemple correspond à une tension de sortie respectivement voisine de la tension d'entrée ou une tension de sortie proche de zéro. 5 Dans ces cas, avec une régulation par hystérésis classique la fréquence peut devenir très basse, ce qui pose des problèmes pour le filtrage des ondulations et des problèmes de bruits acoustiques si la fréquence correspond aux fréquences audibles. L'invention permet ainsi de bénéficier des avantages de la régulation de courant par hystérésis sans subir les inconvénients qui y sont normalement attachés. 10 Le convertisseur peut être piloté à une fréquence de découpage constante selon une loi de contrôle qui permet de choisir la fréquence de découpage la mieux adaptée au domaine de travail souhaité et permet de respecter le compromis entre fréquence, dimensionnement des composants (tels que l'inductance dans un convertisseur continu-continu), et rendement du convertisseur. 15 L'invention est particulièrement adaptée pour les cas où l'on souhaite limiter le courant d'une source de tension en cas de court-circuit. Une application particulièrement avantageuse concerne les véhicules électriques. Ces véhicules embarquent des batteries fournissant une tension élevée, en général autour de 400V, et doivent pourtant embarquer des disjoncteurs de sécurité les plus compacts possibles, 20 imposés par l'application automobile. Un convertisseur continu/continu peut être utilisé pour limiter le courant en cas de court-circuit ce qui permet d'employer un disjoncteur de taille réduite, dimensionné en fonction du courant limité par le régulateur et non en fonction du courant maximum pouvant être fourni par la batterie en cas de court-circuit. Or l'apparition d'un court-circuit est par nature aléatoire, et le circuit à réguler en courant 25 présente donc une charge non prévisible. Dans ce cas, ce convertisseur sera avantageusement régulé conformément à l'invention, selon une régulation de courant par hystérésis, avec une fréquence maitrisée et les avantages associés en matière de compatibilité électromagnétique et de rendement. Le convertisseur peut comporter les caractéristiques additionnelles 30 suivantes, seules ou en combinaison : 4 - le circuit de prévision dynamique détermine dynamiquement le seuil de courant haut et le seuil de courant bas correspondant à la largeur de ladite bande d'ondulation de courant révisée ; - le circuit de commutation procède à la commutation de l'interrupteur à partir 5 de l'information du courant de consigne, de l'information du courant de sortie du convertisseur, et de l'information du seuil de courant haut et du seuil de courant bas ; - le circuit de commutation maintient l'interrupteur en position fermée tant que le courant n'a pas atteint un seuil de courant haut maximal ; - après avoir atteint ledit seuil de courant haut maximal, le circuit de 10 commutation commande l'interrupteur pour réguler ledit courant de sortie par hystérésis en le maintenant dans une bande d'ondulation de courant maximale d'initialisation définie entre le seuil de courant haut maximal et un seuil de courant bas maximal ; - la largeur de la bande d'ondulation de courant maximale est sensiblement égale à 1/3 du courant de consigne ; 15 - le circuit régulateur de courant calcule le rapport cyclique de l'ondulation du courant dans la bande d'ondulation de courant maximale ; - le circuit de prévision dynamique calcule la largeur de la bande d'ondulation de courant révisée par la formule suivante : a * 1 - a a Fmax * A Imax 1 - a Finax 20 AImax étant la largeur de la bande d'ondulation de courant maximale, a étant ledit rapport cyclique calculé, et aFmax étant égal à 0,5; - le circuit de prévision dynamique calcule la largeur de la bande d'ondulation de courant révisée par la formule suivante, en cas de variation de la tension d'entrée du convertisseur : Ve * a V , *1 - a a Fmax * A Imax 1 a Fmax 25 5 V, , - etant le rapport de la tension d'entrée finale sur la tension d'entrée V, initiale, AImax étant la largeur de la bande d'ondulation de courant maximale, a étant ledit rapport cyclique calculé, et aFmax étant égal à 0,5. Un exemple préféré de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en 5 référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un graphique illustrant les principes de la régulation de courant par hystérésis selon l'état de la technique ; - la figure 2 est un schéma électrique montrant la structure d'un convertisseur et d'un circuit de régulation de courant selon l'invention ; 10 - la figure 3 est un graphique illustrant l'initialisation des éléments de la figure 2 lors de l'apparition d'un court-circuit (dans ce cas très impédant) ; - la figure 4 illustre le comportement du courant dans l'inductance du convertisseur de la figure 2 ; - la figure 5 est un graphique illustrant des exemples de régulation de courant 15 par les éléments de la figure 2. Les principes de régulation du courant par hystérésis selon l'art antérieur seront dans un premier temps exposés en référence à la figure 1. La figure 1 est un graphique représentant, en fonction du temps, la variation du courant à la sortie d'un convertisseur continu/continu régulé en courant par 20 hystérésis de manière classique. Cette régulation de courant vise à obtenir, à la sortie du convertisseur, un courant d'une intensité conforme à une courbe de consigne de courant 1. Pour cela, le convertisseur est piloté par un circuit régulateur qui définit une courbe de courant haute 2 et une courbe de courant basse 3 qui encadrent la courbe de consigne 1. Le circuit régulateur pilote alors le convertisseur pour que, dès que le 25 courant atteint la courbe de courant haute 2, il est piloté à la baisse, puis dès que le courant atteint la courbe de courant basse 3, il est piloté à la hausse. Le courant subit ainsi une ondulation encadrée par les courbes de courant haute 2 et basse 3 de sorte que le courant moyen à la sortie du convertisseur suive la courbe de consigne de courant 1. 6 Une bande d'ondulation de courant par hystérésis est donc définie par les courbes de courant haute 2 et basse 3. Le courant sera régulé pour être toujours contenu dans cette bande d'ondulation. Le profil de la bande d'ondulation est le même que le profil de la courbe de consigne de courant 1 et correspond donc à la courbe de 5 courant que l'on souhaite obtenir. La courbe de consigne de courant 1 de l'exemple de la figure 1 illustre le cas général où la consigne de courant varie en fonction du temps. La consigne de courant peut bien entendu, dans un cas particulier, être constante. Sur la figure 1, la pente des segments illustrant les phases de montée et de descente du courant est variable car elle dépend des tensions d'entrée et de sortie du 10 convertisseur et donc, pour la tension de sortie, de la charge connectée en sortie du convertisseur. Pour rester dans la bande d'ondulation de courant par hystérésis, la variation du courant impose au convertisseur une commutation selon une fréquence de découpage variable. Lorsque les variations de courant sont très importantes, par exemple lors de l'apparition du court-circuit en sortie de convertisseur, la fréquence de 15 découpage devient très basse et source de problèmes en matière de compatibilité électromagnétique. L'invention va maintenant être décrite en référence aux figures 2 à 5 qui se réfèrent à un exemple préféré d'application de l'invention. Selon cet exemple non limitatif, l'invention est appliquée à un véhicule électrique dont le courant de la batterie 20 est limité, en cas de court-circuit, à une valeur de consigne de courant, ce qui permet d'employer des organes de sécurité, tels qu'un disjoncteur, avec un dimensionnement réduit à ce qui est nécessaire pour ce courant de consigne. Le coût et l'encombrement de ces organes sont ainsi réduits, tandis que la sécurité du système en cas de court-circuit est améliorée, tout en respectant les contraintes en matière de compatibilité 25 électromagnétique et de rendement. La figure 2 est un schéma illustrant l'invention. Sur cette figure, un convertisseur 4 est relié à un circuit régulateur 5 pour son pilotage. Le convertisseur 4 est, dans le présent exemple, un convertisseur continu/continu abaisseur de tension. Il comporte un interrupteur piloté 6, qui est dans 30 le présent exemple un transistor MOSFET, une diode 7, une inductance 8 et une capacité 9. Le convertisseur 4 est adapté à convertir une tension continue Ve à ses bornes d'entrée, en une tension continue Vs, plus faible, à ses bornes de sortie, en 7 procédant à un découpage à l'aide de l'interrupteur 4 qui est donc fermé et ouvert selon une fréquence et un rapport cyclique. Une résistance 10 symbolise la charge connectée aux bornes de sortie du convertisseur 4 et dans laquelle circule un courant Is. La tension d'entrée Ve du convertisseur 4 est donnée par la batterie 15 du 5 véhicule électrique qui est une batterie de tension élevée et de forte puissance, par exemple 400 V et 100 A de courant nominal. Un disjoncteur 20 est de plus prévu en sortie du convertisseur 4 pour ouvrir le circuit en cas d'apparition d'un court-circuit à la sortie du convertisseur 4, c'est à dire dans les équipements symbolisés par la résistance 10, ce qui conduirait la tension de sortie Vs à chuter brutalement, voire à 10 devenir nulle. En fonctionnement nominal, l'interrupteur 6 est constamment fermé et la batterie 15 est donc directement branchée sur la résistance 10. La charge symbolisée par la résistance 10 consomme donc le courant de la batterie 15, par exemple pour la traction du véhicule, à une tension Vs qui est égale à la tension Ve de la batterie 15. 15 Lors de l'apparition d'un court-circuit, le convertisseur entre en fonction et l'interrupteur 6 est piloté selon une stratégie de découpage permettant la limitation et le maintien du courant de sortie Is du convertisseur 4 à une valeur de consigne, en régulant ce courant de sortie par hystérésis. La batterie 15 de 400 V et 100 A de courant nominal peut, dans le présent 20 exemple, délivrer un courant de 10 kA en cas de court-circuit. Le convertisseur 4 dispense de prévoir un disjoncteur, encombrant et onéreux, qui serait apte à couper un courant de 10 kA. Au lieu de cela, le circuit régulateur 5 du convertisseur 4 peut par exemple avoir comme courant de consigne 4 kA. Le convertisseur limitera alors le courant de court-circuit à 4 kA pendant la durée nécessaire au disjoncteur pour se 25 déclencher et ouvrir le circuit. Ceci autorise à employer un disjoncteur 20 dimensionné, par exemple, pour 5 kA qui est donc moins encombrant et onéreux. L'interrupteur 6 est piloté par le circuit régulateur de courant 5 qui permet d'ouvrir et de fermer l'interrupteur 6 selon une stratégie de régulation de courant par hystérésis. 30 Le circuit régulateur de courant 5 comporte un circuit de commutation 12 par hystérésis relié à la grille du transistor 6. Le circuit de commutation 12 est dans le 8 présent exemple une carte électronique munie d'un processeur de signal numérique et de ses programmes de contrôle adaptés à ouvrir l'interrupteur 6 lorsque le courant de sortie Is atteint un seuil de courant haut, et adaptés à fermer l'interrupteur 6 lorsque le courant de sortie Is atteint un seuil de courant bas, de sorte que ce courant de sortie Is 5 soit maintenu dans une bande d'ondulation de courant par hystérésis définie par ces seuils de courant haut et bas. Le circuit régulateur de courant 5 comporte également un circuit comparateur de courant 13 recevant d'une part la valeur du courant Is mesuré en sortie du convertisseur 4 et d'autre part la valeur de la consigne de courant Iref. La consigne de 10 courant Iref est la valeur de courant auquel on souhaite limiter le courant de sortie Is en cas de court-circuit. Alternativement, la consigne de courant Iref peut être stockée dans le circuit de commutation 12. Le courant Is peut être mesuré par un instrument de mesure de courant directement disposé sur le circuit en sortie du convertisseur 4, ou au niveau de 15 l'inductance, ou par tout autre moyen. Le circuit comparateur de courant 13 fournit au circuit de commutation 12 une information représentative, pour un instant donné, de l'écart positif ou négatif entre le courant mesuré Is et la consigne de courant Iref. Par ailleurs, le circuit régulateur de courant 5 comporte un circuit de prévision 20 dynamique 14 de la largeur de la bande d'ondulation de courant par hystérésis. La largeur de la bande d'ondulation de courant par hystérésis est variable et s'adapte pour maintenir la fréquence de découpage constante. Le circuit de prévision dynamique 14 permet de déterminer à chaque instant la différence entre le seuil de courant haut et le seuil de courant bas qui permettra de 25 garder une fréquence constante lors de la régulation par hystérésis. Le circuit de prévision dynamique 14 indique au circuit de commutation 12 quel est, pour le point de fonctionnement en cours, la largeur de la bande d'ondulation qui permettra de maintenir à la fois une fréquence de découpage constante et un courant de sortie moyen du convertisseur 4 qui est sensiblement égal au courant de consigne Iref, et ce quelle que 30 soit l'impédance de la charge 10 connectée au convertisseur 4. 9 Ainsi, le circuit de commutation 12 dispose d'une part, grâce au circuit comparateur de courant 13, de l'information relative au positionnement du courant Is par rapport à la consigne Iref, et dispose d'autre part, grâce au circuit de détermination dynamique 14, de l'information relative à la largeur adéquate de la bande d'ondulation 5 par hystérésis, et donc des seuils hauts et bas de commutation de l'interrupteur 6. Avantageusement, le circuit de commutation centre la largeur de la bande d'ondulation indiquée par le circuit de détermination dynamique 14 sur la valeur du courant de référence Iref et détermine ainsi les seuils de courant hauts et bas entre lesquels le courant sera maintenu par le biais du pilotage de l'interrupteur 6. Le circuit 10 de commutation 12 procède ainsi aux commutations adéquates de l'interrupteur 6 pour que le courant moyen en sortie de convertisseur soit sensiblement égal à la consigne de courant Iref, tout en maintenant une fréquence de découpage constante. La figure 3 est un graphique illustrant l'évolution du courant Is de sortie du convertisseur 4 en fonction du temps selon un exemple où un court-circuit avec une 15 résistance résiduelle apparait dans les équipements branchés sur le convertisseur 4. Dans un premier temps, le système est en fonctionnement nominal : l'interrupteur 6 est fermé et la charge 10 est ainsi directement reliée à la batterie 15. Le convertisseur n'est alors pas en service. Le circuit régulateur 5 surveille cependant, de manière continue, la valeur du courant de sortie Is qui reste, dans l'exemple de la figure 20 3, constant à une valeur Il. Après cette première phase, un court-circuit apparait à l'instant TC, au niveau de la charge 10. Ce court-circuit est, dans le cas le plus critique, un court-circuit franc dès la sortie du convertisseur (la résistance 10 serait alors court-circuitée entièrement et vaudrait zéro, vue du convertisseur 4). Le court-circuit peut également 25 être, selon un cas moins critique, un court-circuit plus loin dans les équipements représentés par la charge 10 (elle aurait alors une valeur faible mais non nulle). Quel que soit le type de court-circuit, après son apparition à l'instant TC, le courant de sortie Is augmente fortement selon une pente 16 jusqu'à un seuil de courant haut 1H. Le courant va ensuite osciller à l'intérieur d'une bande de régulation par 30 hystérésis AImax maximale, définie par un seuil de courant haut 1H et un seuil de courant bas IB, et qui est destinée à l'initialisation du système. 10 Cette largeur de bande AImax correspond à une valeur initiale, nécessaire pour initialiser le circuit régulateur 5 afin qu'il procède à la mesure du rapport cyclique comme exposé ci-dessous. La valeur de la largeur de bande AImax est prévue pour pouvoir supporter le cas le plus défavorable du point de vue du courant moyen dans 5 l'inductance 8. C'est donc le dimensionnement de l'inductance 8 qui conditionne la valeur de AImax possible. On fixe de préférence la valeur de AImax à environ 1/3 de la valeur du courant de consigne Ire c'est à dire à environ 1/3 de la valeur du courant moyen dans l'inductance pour la fréquence de travail Ft. La fréquence de travail Ft est définie à l'avance et est mémorisée dans le 10 circuit de prévision dynamique 14. C'est la fréquence à laquelle la régulation de courant par hystérésis sera mise en oeuvre. On peut par exemple choisir une fréquence de travail de 20 kHz qui ne pose pas de problème en matière de compatibilité électronique et qui est acceptable du point de vue des pertes par commutation. En référence à la figure 3, lorsque le circuit régulateur 5 détecte que la valeur 15 du courant Is est égale à IH, alors l'interrupteur 6 est ouvert. Le convertisseur 4 entre alors en fonctionnement et la régulation du courant démarre dans cette bande de régulation initiale AImax. L'interrupteur 6 étant ouvert, le courant Is décroit ensuite selon une pente 17 qui dépend de l'impédance résultant de la position du court-circuit dans le circuit. Le circuit régulateur 5 n'a pas besoin de connaitre cette pente mais seulement 20 de suivre l'évolution de la valeur du courant Is et, lorsque ce dernier baisse jusqu'à la valeur IB, l'interrupteur 6 est alors fermé. Le moment de fermeture de l'interrupteur 6 est noté TO et est considéré comme un instant initial, qui fait suite à la première ondulation du courant Is à l'intérieur de la bande de régulation par hystérésis AImax initiale. 25 L'interrupteur 6 est donc ouvert lorsque le courant Is monte jusqu'au seuil de courant haut IH et est fermé lorsque le courant Is baisse jusqu'au seuil de courant bas IB. Une pente ascendante 18 et une pente descendante 19 succèdent ainsi au moment initial TO. Ces pentes 18 et 19 définissent la première période d'ondulation T à l'intérieur de la bande AImax, depuis l'instant initial TO. Le courant Is parvient ensuite à la valeur 30 de seuil de courant bas IB au terme de la pente 19 à un instant T2. Le temps T entre TO et T2 correspond à la période de découpage mise en oeuvre par le convertisseur 4 dans 11 la bande AImax. C'est une valeur dont le circuit régulateur 5 fait la mesure, à partir de la connaissance des valeurs de Ili et IB, et de la mesure du courant Is et du temps. Entre les pentes 18 et 19, le courant Is atteint la valeur de seuil de courant haut Ili à un instant Ti qui définit le rapport cyclique a du découpage mis en oeuvre par 5 le convertisseur 4. Le temps entre TO et Ti vaut en effet aT. Le circuit régulateur 5 procède ainsi à la mesure du rapport cyclique a, qui résulte de la tension de sortie du convertisseur. Le circuit régulateur 5, à partir de cette valeur mesurée du rapport cyclique a, et de la fréquence de travail Ft souhaitée (mémorisée dans le circuit de prévision 10 dynamique 14) va ensuite calculer la valeur d'une bande d'ondulation de courant rectifiée. La largeur d'une bande d'hystérésis AIt de travail est en effet calculée, valeur qui correspond à la largeur de bande nécessaire pour obtenir, à la fréquence de découpage Ft, le rapport cyclique a calculé. La valeur de AIt est obtenue par l'équation El suivante : a * 1- a 15 a Fmax (El) A It = * A Imax 1 a Fmax avec aFmax = 0,5 aFmax est la valeur du rapport cyclique auquel on obtient une valeur maximale de fréquence de découpage, comme expliqué plus loin. Une fois la valeur de AIt obtenue, le circuit régulateur 5 calcule les valeurs 20 des seuils de courant haut IHt et bas IBt associés : IHt= Iref + A Imax A Imax IBt = Iref 2 2 Le circuit de prévision dynamique 14 obtient donc le seuil de courant haut IHt et le seuil de courant bas IBt auxquels il faudra commuter l'interrupteur 6 pour que le courant de sortie moyen soit égal à la consigne Tref et que la fréquence de découpage 25 soit égale à la fréquence de travail choisie Ft. Le circuit de commutation 12 va ensuite, après l'instant T2 sur la figure 3, commuter l'interrupteur 6 selon les nouveaux seuils de courant calculés Mt et IBt. Cette 12 régulation selon la nouvelle bande de régulation par hystérésis Ait est visible sur la figure 3 après la régulation selon la bande Aimax. La régulation du courant de sortie Is autour du courant de consigne Tref se poursuit ainsi jusqu'au déclenchement du disjoncteur 20. Le disjoncteur 20 pourra donc 5 travailler avec ce courant limité à Tref et cette limitation se fait à la fréquence choisie Ft, par exemple 20 kHz. Par ailleurs la prévision des seuils de courant haut IHt et bas IBt est dynamique. En effet, entre le moment où la régulation de courant par hystérésis est mise en oeuvre selon la bande Ait et le moment où le disjoncteur coupe le circuit, 10 l'impédance du circuit branché sur le convertisseur 4 peut être amenée à changer. C'est le cas par exemple si ce circuit à protéger, où a lieu le court-circuit, subit en cascade un deuxième court-circuit à un autre endroit du circuit. Plusieurs court-circuits se produisant rapidement à divers endroits, avant que le disjoncteur ne coupe le circuit, peuvent ainsi créer une charge avec une impédance qui varie. De même, un court- 15 circuit intermittent dû à un faux contact peut créer une telle impédance variable pour le circuit à protéger. Si une telle variation d'impédance du circuit survient, le rapport cyclique du découpage va nécessairement varier en conséquence et le circuit régulateur 5 va détecter cet évènement. En réponse, le circuit régulateur 5 va redéfinir une nouvelle 20 bande d'ondulation rectifiée et va recalculer les valeurs des seuils de courant haut IHt et bas IBt à partir du nouveau rapport cyclique mesuré alors. Ce calcul se fait comme décrit précédemment, avec la nouvelle valeur du rapport cyclique a. La régulation du courant de sortie Is se poursuit donc ainsi, éventuellement selon différentes bandes rectifiées de régulation par hystérésis Ait successives, 25 jusqu'au déclenchement du disjoncteur 20. Les principes de calcul des seuils de courant haut Mt et bas IBt vont maintenant être exposés. Dans le cas du convertisseur 4, réguler le courant de sortie Is revient à réguler le courant moyen dans l'inductance 8. 30 La figure 4 est un schéma classique illustrant de manière générale l'évolution temporelle du courant dans l'inductance 8 lors du fonctionnement du convertisseur 4. 13 L'expression de l'ondulation de courant AIL dans l'inductance 8 est donnée par l'équation E2 suivante : AIL=Ve*a*(1-a) (E2) L*F Dans cette expression : 5 - Ve est la tension d'entrée du convertisseur 4; - L est la valeur de l'inductance 8; - F est la fréquence de découpage et a est le rapport cyclique mis en oeuvre. Pour une valeur d'inductance L donnée, à tension d'entrée Ve donnée, et à fréquence F donnée, l'ondulation de courant AIL varie en fonction du rapport cyclique a 10 selon une courbe présentant un maximum à a = 0,5. Ainsi, la valeur minimale de l'ondulation de courant AIL est atteinte pour les valeurs 0 et 1 du rapport cyclique a et la valeur maximale de l'ondulation de courant AIL est atteinte lorsque le rapport cyclique a vaut 0,5. Par ailleurs, de l'équation E2, l'expression de la fréquence F de découpage 15 est donnée par l'équation E3 suivante : F=Ve*a*(1-a L*AIL (E3) Pour une valeur d'inductance L donnée, à tension d'entrée Ve donnée, et à ondulation AIL donnée, la fréquence de découpage F varie en fonction du rapport cyclique a de la même manière que varie l'ondulation de courant AIL ci-dessus : la 20 fréquence F varie selon une courbe présentant un maximum à a = 0,5. Ainsi, la valeur minimale de l'ondulation de la fréquence de découpage F est atteinte pour les valeurs 0 et 1 du rapport cyclique a et la valeur maximale de la fréquence de découpage F est atteinte lorsque le rapport cyclique a vaut 0,5. Lorsque le rapport cyclique a varie, La fréquence F a le même profil de 25 variation que l'ondulation AIL. La variation de l'ondulation AIL est ici utilisée pour maintenir la fréquence de découpage constante. Pour calculer l'ondulation AIL correspondant à un rapport cyclique a donné, sous une fréquence de découpage de travail Ft désirée fixe, on écrit la fréquence Ft en fonction de aFmax qui vaut donc 0,5 : 14 Ve * aFmax* 1 a Fmax F t= L * A Imax on cherche AIL pour que F = Ft (E4) V *a *(1-a F= eL*AIL Ve * a Fmax * 1 a Fmax , L * A Imax (E5) De l'équation (E5), on obtient l'ondulation de courant recherchée : a *1 - a Fmax AI L= * A Imax 1 a Fmax Cette équation E6 traduit le fait de pouvoir travailler à fréquence constante. Cette équation E6 est celle permettant de calculer la largeur de la bande d'hystérésis Ait de travail (voir équation El utilisée précédemment). Dans l'exposé ci-dessus, la tension d'entrée Ve du convertisseur 4, c'est à 10 dire la tension de la batterie 15, a été considérée comme constante. Alternativement, si cette tension varie, le régulateur 5 peut prendre en compte cette variation en remplaçant l'équation E6 par l'équation E7 suivante : 5 (E6) Ve * A Imax (E7) - * a Ve * 1-a ce AIL = Fmax 1 a Fmax Dans cette expression E7, Ve est la tension initiale de la batterie 15 et Ve' est 15 sa tension après variation. La figure 5 est un exemple théorique illustrant une allure possible des variations de courant de sortie is du convertisseur 4, en fonction du temps, après que le convertisseur 4 se soit mis en fonctionnement en réponse à un court-circuit, et avant que le disjoncteur 20 n'ait ouvert le circuit. 20 Selon cet exemple, le convertisseur 4 régule le courant dans la charge 10 soumise à un court-circuit, durant trois phases D1, D2 et D3 correspondant chacune à une impédance différente causée par une variation du court-circuit. Cet exemple illustre un cas où la charge 10 présente, pendant la durée D1, une première impédance, puis change de valeur et présente ensuite une deuxième impédance pendant la durée D2, et 15 enfin change une deuxième fois pour présenter durant la durée D3 une troisième impédance. De plus, selon cet exemple, le rapport cyclique al correspondant à l'impédance de la durée D1 est égal à 0,5 , le rapport cyclique a2 correspondant à l'impédance de la durée D2 est inférieur à 0,5 et le rapport cyclique a3 correspondant à 5 l'impédance de la durée D3 est supérieur à 0,5. Comme décrit précédemment, dans le cas de la régulation de courant en réponse à l'apparition d'un court-circuit dans les équipements branchés sur le convertisseur 4, un changement d'impédance de la charge 10 sous court-circuit correspond à un changement de l'appel de courant et est par exemple lié à l'apparition 10 d'un deuxième court-circuit, ou à un court-circuit intermittent relatif à un faux contact, ou tout autre évènement extérieur modifiant l'impédance de ces équipements. A chacune des durées D1, D2 et D3 correspond respectivement une largeur de bande de régulation par hystérésis différente AIl, AI2, et AI3. Les rapports cycliques al, a2 et a3 sont différents mais la période T pour les 15 trois durées est la même. La fréquence de découpage reste ainsi constante tandis que la largeur de bande de régulation par hystérésis AIl, AI2, et AI3 varie. D'autres variantes de réalisation du régulateur de courant par hystérésis et du convertisseur peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le circuit régulateur 5 peut être associé à d'autres convertisseurs qu'un 20 convertisseur continu-continu abaisseur à partir du moment où ce convertisseur contient une inductance permettant de réguler le courant, tel que, par exemple un convertisseur Flyback. Par ailleurs, le circuit régulateur de courant 5 peut être alternativement réalisé par tout moyen permettant de piloter l'interrupteur 6, REVENDICATIONS1. Convertisseur (4) comportant au moins un interrupteur (6) et une inductance (8), ainsi qu'un circuit régulateur de courant (5) par hystérésis, comportant : - un circuit comparateur de courant (13) fournissant une indication d'écart entre le courant de sortie du convertisseur (Is) et un courant de consigne (Tref) ; - un circuit de commutation (12) par hystérésis adapté à commuter l'interrupteur (6) selon une fréquence de découpage et un rapport cyclique de sorte à maintenir le courant de sortie (Is) du convertisseur (4) dans une bande d'ondulation de 10 courant définie entre un seuil de courant haut et un seuil de courant bas ; caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un circuit de prévision dynamique (14) de la largeur de ladite bande d'ondulation de courant apte à déterminer une nouvelle largeur de bande d'ondulation de courant révisée (Ait) en cas de variation du rapport cyclique, de sorte à maintenir la 15 fréquence (Ft) de découpage constante. 2. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de prévision dynamique (14) détermine dynamiquement le seuil de courant haut (IHt) et le seuil de courant bas (IBt) correspondant à la largeur de ladite bande d'ondulation de courant révisée (Ait). 20 3. Convertisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de commutation (12) procède à la commutation de l'interrupteur (6) à partir de l'information du courant de consigne (Iref), de l'information du courant de sortie (Is) du convertisseur, et de l'information du seuil de courant haut (IHt) et du seuil de courant bas (IBt) de la bande d'ondulation de courant révisée (Ait). 25 4. Convertisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commutation (12) maintient l'interrupteur (6) en position fermée tant que le courant n'a pas atteint un seuil de courant haut maximal (11-1). 17 5. Convertisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que après avoir atteint ledit seuil de courant haut maximal (IR), le circuit de commutation commande l'interrupteur (6) pour réguler ledit courant de sortie par hystérésis en le maintenant dans une bande d'ondulation de courant maximale (Imax) d'initialisation définie entre 5 le seuil de courant haut maximal (Ili) et un seuil de courant bas maximal (IB). 6. Convertisseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur de la bande d'ondulation de courant maximale (Imax) est sensiblement égale à 1/3 du courant de consigne (Iref). 7. Convertisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit 10 régulateur de courant (5) calcule le rapport cyclique de l'ondulation du courant dans la bande d'ondulation de courant maximale (AImax). 8. Convertisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit de prévision dynamique (14) calcule la largeur de la bande d'ondulation de courant révisée (Ait) par la formule suivante : a *1 -a 15 a Fmax * A Imax 1 - Gr Fmax AImax étant la largeur de la bande d'ondulation de courant maximale, a étant ledit rapport cyclique calculé, et aFmax étant égal à 0,5. 9. Convertisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de prévision dynamique (14) calcule la largeur de la bande d'ondulation de courant révisée 20 (Ait) par la formule suivante, en cas de variation de la tension d'entrée du convertisseur : Ve * a V, *1-a a Fmax * A Imax 1 a Fmax V, , - etant le rapport de la tension d'entrée finale sur la tension d'entrée V, initiale, AImax étant la largeur de la bande d'ondulation de courant maximale, a étant 25 ledit rapport cyclique calculé, et aFmax étant égal à 0,5.