Brevet FR3101211A1 — publié le 20210326

Onduleur à source de courant muni d’un circuit de protection La présente description concerne un onduleur à source de courant, comportant : - une première cellule de commutation (CELL1) comportant au moins des premier (HSA) et deuxième (HSB) interrupteurs de puissance reliant un même premier noeud d’entrée (E1) de l’onduleur respectivement à des premier (C) et deuxième (D) noeuds de sortie de l’onduleur ; et - un circuit de protection contre une mise en circuit ouvert d’une source de courant d’entrée de l’onduleur. Figure pour l'abrégé : Fig. 2 Onduleur à source de courant muni d’un circuit de protection La présente description concerne de façon générale le domaine des circuits électroniques. Elle concerne plus particulièrement le domaine des onduleurs à source de courant et vise notamment un circuit de protection d’un onduleur à source de courant. Un onduleur est un circuit électronique permettant de générer des tensions et courants d’alimentation alternatifs à partir d’une source d’alimentation continue. Les onduleurs le plus souvent utilisés dans l’industrie sont des onduleurs dits à source de tension, ou onduleurs à entrée en tension, c'est-à-dire qu’ils comprennent un condensateur connecté en parallèle de la source d’alimentation continue en entrée de l’onduleur. On a également proposé des onduleurs dits à source de courant aussi appelés CSI (de l’anglais « Current Source Inverter »), ou onduleurs à entrée en courant, comportant une inductance connectée en série avec la source d’alimentation continue en entrée de l’onduleur. Il serait souhaitable d’améliorer au moins en partie certains aspects des onduleurs à source de courant connus. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est un schéma électrique simplifié d’un exemple d’un onduleur à source de courant triphasé ; la figure 2 représente de façon schématique et partielle un exemple d’un circuit de protection d’un onduleur à source de courant selon un mode de réalisation ; la figure 3 représente plus en détail un exemple de réalisation d’un circuit de détection de l’état d’un interrupteur de puissance, du circuit de protection de la figure 2 ; la figure 4 représente plus en détail un exemple de réalisation d’un circuit de commande d’un interrupteur de protection, du circuit de protection de la figure 2 ; et la figure 5 est un schéma électrique simplifié d’un exemple d’un onduleur à source de courant monophasé. Onduleur à source de courant, comportant : une première cellule de commutation (CELL1) comportant au moins des premier (HSA) et deuxième (HSB) interrupteurs de puissance reliant un même premier noeud d’entrée (E1) de l’onduleur respectivement à des premier (C) et deuxième (D) noeuds de sortie de l’onduleur ; et un circuit de protection contre une mise en circuit ouvert d’une source de courant d’entrée de l’onduleur, comportant, pour chaque interrupteur de puissance de la première cellule de commutation (CELL1) : un interrupteur de protection (KHA) reliant un noeud de fourniture d’un signal de consigne de commande (CMD_HSA) de l’interrupteur de puissance à un noeud de commande de l’interrupteur de puissance ; un circuit (DET) de détection de l’état ouvert ou fermé de l’interrupteur de puissance ; et un circuit (CMD) de commande de l’interrupteur de protection (KHA) recevant, pour chacun du ou des autres interrupteurs de puissance de la première cellule de commutation (CELL1), un signal de sortie (HSB_ON, HSC_ON) du circuit de détection (DET) de l’autre interrupteur de puissance. Onduleur selon la revendication 1, dans lequel, pour chaque interrupteur de puissance de la première cellule de commutation (CELL1), le circuit de commande (CMD) de l’interrupteur de protection (KHA) de l’interrupteur de puissance est configuré pour commander l’interrupteur de protection (KHA) à l’état fermé lorsqu’au moins l’un du ou des autres interrupteurs de puissance de la première cellule de commutation est à l’état fermé, et pour commander l’interrupteur de protection à l’état ouvert lorsqu’aucun autre interrupteur de puissance de la première cellule de commutation n’est à l’état fermé. Onduleur selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la première cellule de commutation (CELL1) comprend en outre un troisième interrupteur de puissance (HSC) reliant le premier noeud d’entrée (E1) de l’onduleur à un troisième noeud de sortie (E) de l’onduleur. Onduleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre une deuxième cellule de commutation (CELL2) comportant au moins des premier (LSA) et deuxième (LSB) interrupteurs de puissance reliant respectivement les premier (C) et deuxième (D) noeuds de sortie de l’onduleur à un même deuxième noeud d’entrée (E2) de l’onduleur, et dans lequel le circuit de protection comporte, pour chaque interrupteur de puissance de la deuxième cellule de commutation (CELL2) : un interrupteur de protection reliant un noeud de fourniture d’un signal de commande de l’interrupteur de puissance à un noeud de commande de l’interrupteur de puissance ; un circuit (DET) de détection de l’état ouvert ou fermé de l’interrupteur de puissance ; et un circuit (CMD) de commande de l’interrupteur de protection recevant, pour chacun du ou des autres interrupteurs de puissance de la deuxième cellule de commutation, un signal de sortie du circuit de détection (DET) de l’autre interrupteur de puissance. Onduleur selon la revendication 4, dans lequel, pour chaque interrupteur de puissance de la deuxième cellule de commutation (CELL2), le circuit de commande (CMD) de l’interrupteur de protection de l’interrupteur de puissance est configuré pour commander l’interrupteur de protection à l’état fermé lorsqu’au moins l’un du ou des autres interrupteurs de puissance de la deuxième cellule de commutation est à l’état fermé, et pour commander l’interrupteur de protection à l’état ouvert lorsqu’aucun autre interrupteur de puissance de la deuxième cellule de commutation (CELL2) n’est à l’état fermé. Onduleur selon la revendication 4 ou 5 dans lequel la deuxième cellule de commutation (CELL2) comprend en outre un troisième interrupteur de puissance reliant un troisième noeud de sortie (E) de l’onduleur au deuxième noeud d’entrée (E2) de l’onduleur. Onduleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comportant en outre un circuit (CUR_DET) de détection de présence d’un courant d’entrée dans l’onduleur, chaque circuit de commande (CMD) recevant un signal de sortie (CUR_ON) du circuit (CUR_DET) de détection de présence d’un courant d’entrée et étant configuré pour commander l’ouverture de l’interrupteur de protection auquel il est associé uniquement lorsqu’un courant d’entrée est détecté dans l’onduleur. Onduleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le circuit de protection comprend en outre, pour chaque interrupteur de puissance, une résistance (R) ayant une première extrémité connectée à un noeud de conduction de l’interrupteur de protection opposé au noeud de fourniture du signal de consigne de commande (CMD_HSA) de l’interrupteur de puissance, et une deuxième extrémité connectée à un noeud (VON) d’application d’une tension de commande à l’état fermé de l’interrupteur de puissance. Onduleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre, pour chaque interrupteur de puissance, un circuit de pilotage ou circuit de commande rapprochée (DRV) ayant un noeud d’entrée (e1) connecté au noeud de conduction de l’interrupteur de protection opposé au noeud de fourniture du signal de consigne de commande (CMD_HSA) de l’interrupteur de puissance, et un noeud de sortie (s1) connecté au noeud de commande de l’interrupteur de puissance. Onduleur selon la revendication 9, comportant en outre un circuit de contrôle ou circuit de commande distante (CTRL) commun à l’ensemble des interrupteurs de puissance et fournissant les signaux de consigne de commande des différents interrupteurs de puissance. Onduleur selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel, pour chaque interrupteur de puissance, le circuit (DET) de détection de l’état ouvert ou fermé de l’interrupteur de puissance comprend un circuit de mesure différentielle d’une tension entre le noeud de commande de l’interrupteur de puissance et un noeud de conduction de l’interrupteur de puissance.