Brevet FR3117709A1 — publié le 20220617

La présente invention concerne un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux, en particulier pour utilisation dans un dispositif médical implantable, comprenant un transformateur 11 comprenant un enroulement unique primaire et un enroulement unique secondaire; un circuit primaire 6 comprenant l’enroulement unique primaire; et un circuit secondaire 7 comprenant l’enroulement unique secondaire et une pluralité de niveaux d’élévation, chacun des niveaux d’élévation comprenant une première diode 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f et une deuxième diode 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f et un premier condensateur 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f et un deuxième condensateur 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, dans lequel les premiers condensateurs 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f de la pluralité des niveaux d’élévation sont connectés en série ou en parallèle les uns aux autres. La présente invention concerne aussi un dispositif médical implantable comprenant le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux cité ci-dessus, ainsi qu’un procédé d’utilisation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux ou du dispositif implantable cité ci-dessus. Figure pour l’abrégé: Fig. 2a Dispositif médical implantable comprenant un convertisseur CC-CC La présente invention se rapporte à un dispositif médical implantable, en particulier, un défibrillateur implantable, qui comprend un convertisseur CC-CC utilisé pour charger des condensateurs de choc. Les dispositifs médicaux, par exemple, cardioverteurs et défibrillateurs, sont utilisés pour fournir des impulsions électriques pour réaliser une thérapie du cœur d’un patient sous forme de stimulation et/ou de chocs de défibrillation. Des chocs de défibrillation peuvent être administrés afin de traiter la tachycardie ou la fibrillation ventriculaire / auriculaire. Le dispositif médical implantable peut comprendre certains circuits qui sont configurés pour détecter des conditions médicales, par exemple des événements de fibrillation, qui nécessitent une stimulation ou et/un choc électrique thérapeutique. Les électrodes implantées dans le corps du patient fournissent les stimuli électriques de manière programmable. D'une manière générale, il est nécessaire d'utiliser un convertisseur CC-CC (CC pour courant continu) pour convertir l'énergie électrique fournie par une source d'énergie CC basse tension en un niveau d'énergie haute tension stockée dans un ou plusieurs condensateurs de stockage à haute énergie. Une forme typique de convertisseur CC-CC est communément appelée convertisseur « flyback » comme illustré sur la . Le convertisseur « flyback » comprend un circuit primaire 6 qui est alimenté par une alimentation primaire 1, telle qu’une batterie, et emploie un transformateur 5 ayant un enroulement ou bobine primaire en série avec l'alimentation primaire 1. Le circuit primaire 6 comprend en outre un dispositif de commutation, par exemple un dispositif à transistors, ou un circuit d'interruption 2 en série avec la bobine primaire et la batterie 1. Le convertisseur « flyback », en outre, comprend des circuits secondaires 7a, 7b comprenant une pluralité d'enroulements secondaires et de diodes 4a, 4b en série avec des condensateurs à haute énergie 3a, 3b. Le chargement d’un condensateur à haute énergie est réalisé en induisant une tension dans l'enroulement primaire du transformateur créant un champ magnétique dans les enroulements secondaires. Lorsque le courant dans l'enroulement primaire est interrompu, le flux magnétique dans le transformateur ne pouvant pas présenter de discontinuité, il se crée un courant dans les enroulements secondaires du transformateur 5 qui est appliqué aux condensateurs à haute énergie 3a, 3b pour les charger. L'interruption répétée du courant d'alimentation charge au fur et à mesure les condensateurs à haute énergie 3a, 3b. Cependant, les convertisseurs « flyback » comprenant plus de deux enroulements secondaires afin d'atteindre une tension de sortie suffisamment élevée en fonction de la tenue en tension des condensateurs de choc comme illustré par exemple sur la avec trois enroulements secondaires, souffrent d'une architecture complexe à industrialiser dû au nombre d’enroulements sur le transformateur. Par conséquent, il existe un besoin d’un convertisseur CC-CC pour un dispositif médical implantable qui permet d'augmenter la tension d'une source d'énergie primaire implémentée dans une architecture plus facilement industrialisable. La présente invention répond au besoin susmentionné en proposant un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux, ou encore nommé convertisseur flyback multiniveaux pour l’utilisation dans un dispositif médical implantable, par exemple, un défibrillateur implantable. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend un transformateur comprenant un enroulement unique primaire et un enroulement unique secondaire. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux, comprend, en outre, un circuit primaire comprenant l’enroulement unique primaire et un circuit secondaire comprenant l’enroulement unique secondaire et une pluralité de niveaux d’élévation. Chacun des niveaux élévateurs comprend une première diode et une seconde diode et un premier condensateur ou condensateur de couplage et un deuxième condensateur ou condensateur de choc. La configuration ainsi fournie combine l'approche du transformateur d’une architecture de convertisseur « flyback » avec une architecture à plusieurs niveaux d’élévation. Puisque seulement un enroulement secondaire est nécessaire, l'architecture résultante est avantageuse par rapport aux convertisseurs « flyback » conventionnels. Le circuit primaire peut comprendre une source d'énergie primaire connectée en série au premier enroulement du transformateur et un dispositif de commutation connecté en série avec le premier enroulement. La source d'énergie primaire peut consister en ou comprendre une batterie fournissant une tension CC. La tension de la batterie peut être, par exemple, de l'ordre de quelques Volts (V). Selon un mode de réalisation, le circuit primaire peut comprendre en plus une inductance. Cette inductance est en série avec le transformateur et permet de réduire l’apparition d’un pic de courant lors de la fermeture du dispositif de commutation. En réduisant ce pic de courant, les composants tel que le dispositif de commutation et le transformateur peuvent être protégés contre une dégradation, ce qui permet d’améliorer la fiabilité. Un niveau d’élévation ne peut comprendre qu’un condensateur, une borne du condensateur étant directement connecté à une borne de l’enroulement unique secondaire, et qu’une diode liant l’autre borne du condensateur à l’autre borne de l’enroulement unique secondaire. Grâce à la suppression d’un condensateur de couplage et d’une diode par rapport aux autres niveaux d’élévation, il devient possible de réduire le nombre de composant sans pour autant observer une différence notable dans la fonctionnalité du dispositif. Ainsi, on peut réaliser le dispositif à moindre encombrement ce qui est un avantage lors d’une utilisation dans un dispositif médical. Dans au moins un niveau d’élévation, en particulier dans chacun des niveaux d’élévation du circuit secondaire, l’anode de la première diode peut être connectée à l’une des bornes du premier condensateur et à la cathode de la deuxième diode, l’une des bornes du deuxième condensateur peut être connectée à la cathode de la première diode et l’autre borne du deuxième condensateur peut être connectée à l’anode de la deuxième diode entre la première et le deuxième condensateur et en série avec le premier et deuxième condensateur. Les deuxièmes condensateurs de chacun de la pluralité de niveaux d’élévation peuvent être connectées en série les unes aux autres afin de prévoir des sorties de tension relativement élevées, par exemple, pour des chocs de défibrillation. En principe, le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux peut être configuré pour élever une tension de la source d’énergie primaire d’une tension primaire de l’ordre de 1V à 9V à une tension de sortie fournie par les condensateurs secondaires des niveaux d’élévation de l’ordre de 10V à 100V ou de 100V à 2000V. Le rapport des tours de l’enroulement primaire par rapport aux tours de l’enroulement unique secondaire doit être sélectionné de manière appropriée. Dans un mode de réalisation, le rapport de transformation entre le premier enroulement np et l’enroulement unique secondaire ns peut être ns/np ≥ 2. Cela permet d’utiliser un dispositif de commutation de faible tension. Ceci permet de réduire la taille du composant et ainsi le volume du dispositif médical implantable. De plus, on observe de plus faibles pertes en commutation par rapport à des dispositifs de commutation que tiennent des tensions plus élevées, ce qui améliore le rendement du convertisseur. En raison de la configuration comprenant le premier circuit comprenant le premier enroulement du transformateur et le second circuit comprenant le second enroulement du transformateur, une isolation galvanique du circuit primaire par rapport au circuit secondaire est obtenue. Le dispositif de commutation peut comprendre un dispositif à transistors. Par exemple, un dispositif MOSFET. Une résistance de canal relativement faible du dispositif MOSFET est plus facilement réalisable, car le dispositif de commutation ne doit pas supporter une tension élevée mais plutôt une tension bien inférieure à la tension de sortie. Ainsi, le rapport de transformation permet de relâcher la contrainte sur la tenue en tension du dispositif de commutation et pour une résistance de canal donnée réduit les pertes de commutation. De plus, dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus, le circuit primaire peut comprendre un condensateur connecté en parallèle à une source primaire d’énergie, telle qu’une batterie. Dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus, le circuit primaire peut comprendre un premier moyen de détection pour détecter un courant qui circule dans le premier enroulement et un deuxième moyen de détection pour détecter des oscillations aux bornes du dispositif de commutation. De plus, il est à noter qu'en principe, plus d'un transformateur peut être compris dans le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux des modes de réalisation décrits ci-dessus. Ainsi, le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux peut comprendre un autre transformateur comprenant un autre enroulement primaire, en particulier un autre enroulement unique primaire, et un autre enroulement secondaire, en particulier un enroulement unique secondaire. Dans un mode de réalisation, les premiers condensateurs des niveaux élévateurs du circuit secondaire peuvent être connectées en parallèle ou en série les unes aux autres. Une connexion en parallèle des condensateurs peut permettre d’obtenir des tensions fournies par les condensateurs qui sont mieux équilibrées par rapport à une connexion en série des condensateurs. La présente invention répond aussi au besoin susmentionné en fournissant un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pour une utilisation dans un dispositif médical implantable, par exemple, un défibrillateur implantable, en particulier, un défibrillateur implantable sous-cutané, le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprenant un transformateur comprenant au moins deux enroulements secondaires, en particulier, deux enroulements secondaires, et une pluralité de niveaux d’élévation. Ainsi, l’invention concerne également un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux, pour usage dans un dispositif médical implantable, comprenant un transformateur comprenant un enroulement unique primaire et au moins deux enroulements secondaires; un circuit primaire comprenant le enroulement unique primaire et un circuit secondaire, de préférence en isolation galvanique par rapport au premier circuit, comprenant les enroulements secondaires et une pluralité de niveaux d’élévation chacun étant associé avec un des enroulements secondaires, un niveau d’élévation, en particulier chaque niveau d’élévation, comprenant une première diode et une deuxième diode et un premier condensateur et un deuxième condensateur. Chacun de la pluralité des niveaux d’élévation peut être associé avec son enroulement secondaire seulement dans une relation bijective. Dans la configuration des deux enroulements secondaires en parallèle, la charge maximale des premiers condensateurs chargées au plus haut niveau peut être réduite par rapport aux modes de réalisations décrits ci-dessus. Le circuit primaire et les niveaux d’élévation individuel peuvent être configurés de la même manière que dans les modes de réalisations décrits ci-dessus. Par exemple, dans au moins un niveau d’élévation, en particulier dans chaque niveau d’élévation, l’anode de la première diode peut être connectée à l’une des bornes du premier condensateur et à la cathode de la deuxième diode, l’une des bornes du deuxième condensateur peut être connectée à la cathode de la première diode et l’autre borne du deuxième condensateur peut être connectée à l’anode de la deuxième diode. Les deuxièmes condensateurs de chacun de la pluralité de niveaux d’élévation peuvent être connectées en série les unes aux autres et/ou les premiers condensateurs peuvent être connectées en série ou en parallèle les unes aux autres. Cette configuration alternative comprenant au moins deux enroulements secondaires peut aussi être configurée pour élever une tension de la première source d’énergie d’une tension primaire dans une plage de 1V à 9V à une tension de sortie fournie par les deuxièmes condensateurs des niveaux d’élévation dans une plage de 10 V à 100V ou de 100 V à 2000 V. Un des premiers niveaux d’élévation peut ne comprendre qu’un seul condensateur, une borne du condensateur étant directement couplée avec une borne de l’enroulement secondaire, et qu’une diode liant l’autre borne du condensateur à l’autre borne du même enroulement secondaire. Grâce à la suppression d’un condensateur de couplage et d’une diode par rapport aux autres niveaux d’élévation, il devient possible de réduire le nombre de composant sans pour autant observer une différence notable dans la fonctionnalité du dispositif. Ainsi, on peut réaliser le dispositif avec un encombrement moindre ce qui est un avantage lors d’une utilisation dans un dispositif médical. L’invention concerne également un dispositif médical implantable comprenant le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon l’un des modes de réalisation décrits ci-dessus. Le dispositif médical implantable peut consister en ou comprendre un défibrillateur implantable qui est configuré pour fournir des chocs et/ou stimulations électriques en déchargeant les deuxièmes condensateurs des niveaux d’élévation du circuit secondaire du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux. Le défibrillateur implantable peut comprendre des électrodes de défibrillation et de détection et un boîtier et une sonde. Le défibrillateur implantable peut être configuré pour générer un champ électrique à l'emplacement du cœur d'un patient sans qu'il soit nécessaire de fixer des électrodes de défibrillation à la chambre cardiaque, c'est-à-dire que les électrodes de défibrillation peuvent être situées à l'extérieur de la chambre cardiaque. De plus, l’invention concerne également un procédé de fonctionnement des modes de réalisation décrits ci-dessus d’un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux ou du dispositif implantable mentionné ci-dessus, dans lequel le procédé comprend les étapes de : fermeture du dispositif de commutation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pendant une première période de temps tel que le premier enroulement stocke l'énergie selon une valeur de crête d'un courant électrique circulant dans le circuit primaire et tel que les premiers condensateurs soient chargées aux tensions des deuxièmes condensateurs; ouvrir le dispositif de commutation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pendant une deuxième période de temps, notamment, immédiatement après la première période de temps, de telle sorte que l'énergie soit transférée aux deuxièmes condensateurs par l’intermédiaire des premières condensateurs; et répéter les étapes a) et b) ci-dessus, c'est-à-dire la fermeture du dispositif de commutation pendant la première période de temps et l'ouverture pendant la deuxième période de temps, jusqu'à ce qu'une tension de sortie prédéfinie puisse être fournie par les deuxièmes condensateurs. Ce procédé permet que les variations de courant dans l’enroulement secondaire soient divisées par le rapport du transformateur et les temps secondaires sont multipliés par ce même rapport de transformation. Ainsi, les perturbations électromagnétiques sont fortement réduites par rapport à un convertisseur « flyback » conventionnel. Les diodes décrites ci-dessus sont connectées de manières à faciliter la réalisation des étapes du procédé. Le procédé peut comprendre en outre de décharger les deuxièmes condensateurs afin de générer une impulsion électrique qui peut être délivrée via des électrodes. Ainsi, l’énergie stockée dans les deuxièmes condensateurs peut être utilisée pour délivrer un choc. Selon un mode de réalisation la durée de la première période augmente, en particulier d’une manière progressive, sur toute ou partie des itérations des étapes a) et b). Selon un autre mode de réalisation, le maximum du courant Ip dans le circuit primaire peut augmenter, en particulier d’une manière progressive, sur toute ou partie des itérations des étapes a) et b). Ceci permet de réduire l’apparition d’un pic de courant lors de la fermeture du dispositif de commutation. En réduisant ce pic de courant, les composants tel que le dispositif de commutation et le transformateur peuvent être protégés contre une dégradation, ce qui permet d’améliorer la fiabilité. Des caractéristiques et avantages supplémentaires de la présente invention seront décrits en référence aux dessins. Dans la description, il est fait référence aux figures annexées qui sont destinées à illustrer des modes de réalisation préférés de l'invention. Il est entendu que de tels modes de réalisation ne représentent pas toute la portée de l’invention. représente un premier exemple d’un convertisseur “flyback” d’un dispositif médical implantable selon l’état de l’art. représente un deuxième exemple d’un convertisseur “flyback” d’un dispositif médical implantable selon l’état de l’art. représente un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant un transformateur et des niveaux d’élévation selon un premier mode de réalisation de la présente invention. représente un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant un transformateur et des niveaux d’élévation selon une variante du premier mode de réalisation de la présente invention. montre le signal au niveau de la grille du transistor MOSFET en fonction du temps. montre le courant Ip dans le premier circuit 6 en fonction du temps. représente un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant un transformateur et des niveaux d’élévation selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. représente un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant un transformateur et des niveaux d’élévation selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. représente un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant un transformateur avec deux enroulements secondaires et des niveaux d’élévation selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention. représente un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant deux transformateurs selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. représente un défibrillateur implantable comprenant un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon un mode de réalisation de la présente invention. La présente invention concerne un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux, ou encore convertisseur flyback multiniveaux pour élever une tension CC fournie par une source d’énergie primaire d’un dispositif médical implantable. Selon un mode de réalisation le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend un transformateur comprenant un enroulement unique primaire et un enroulement unique secondaire et une pluralité de niveaux d’élévation. Selon un autre mode de réalisation, le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend un transformateur comprenant un enroulement unique primaire et au moins deux enroulements secondaires, en particulier, deux enroulements secondaires, et une pluralité de niveaux d’élévation. Un exemple d’un mode de réalisation d’un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux est illustré sur la . Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend un circuit primaire 6, en basse tension, et un circuit secondaire 7, en haute tension, qui sont isolés de manière galvanique l’un de l’autre. Le circuit primaire 6 comprend une source d’énergie primaire 1, en particulier, une source CC, par exemple, une batterie ou plusieurs batteries en série. La batterie peut être, par exemple, une batterie au lithium et dioxyde de manganèse ou une batterie au lithium, monofluorure de carbone, argent et oxyde de vanadium et peut fournir une tension de batterie VA de l’ordre de 3V, 6V ou 9V. De plus, le circuit primaire 6 comprend un dispositif de commutation 2, par exemple, comprenant un dispositif à transistors, en particulier, un transistor MOSFET. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend un transformateur 11. Le transformateur 11 comprend un enroulement unique primaire 11a avec np tours ou bobine faisant partie du circuit primaire 6 et un enroulement unique secondaire 11b avec ns tours ou bobine faisant partie du circuit secondaire 7. Le rapport ns/np est de préférence supérieur ou égal à 2. Le circuit secondaire 7 comprend plusieurs niveaux d’élévation, le nombre n’étant pas restreint. Les niveaux d’élévation comprennent une première pluralité de condensateurs 9a, 9b, 9c, 9d, également appelées condensateurs de couplage, et une deuxième pluralité de condensateurs 3a, 3b, 3c, 3d, également appelées condensateurs de choc. De plus, les niveaux d’élévation du circuit secondaire 7 comprennent une première pluralité de diodes 4a, 4b, 4c, 4d et une deuxième pluralité de diodes 10a, 10b, 10c, 10d. Les diodes 10a, 10b, 10c, 10d permettent de charger les condensateurs de couplage alors que les diodes 4a, 4b, 4c, 4d chargent les condensateurs de choc. Le circuit secondaire 7 comprend un niveau d’élévation de plus avec un cinquième condensateur 3e et une autre diode 4e sans condensateur de couplage et sans deuxième diode. Une borne du condensateur 3e est couplée directement à l’enroulement unique secondaire 11b, l’autre borne du condensateur 3e à la diode 4e qui est configurée pour laisser passer le courant venant de l’enroulement unique secondaire 11b vers le condensateur 3e. Grâce à la suppression d’un condensateur de couplage et d’une diode il devient possible de réduire le nombre de composants sans pour autant observer une différence notable dans la fonctionnalité du dispositif. Ainsi, on peut réaliser le dispositif avec un encombrement moindre ce qui est un avantage lors d’une utilisation dans un dispositif médical. La deuxième pluralité de condensateurs 3a, 3b, 3c, 3d et le cinquième condensateur 3e sont connectées en série les uns aux autres et fournissent la haute tension VO utilisée en sortie. La tension de sortie VO dépend donc du nombre de niveaux d’élévation et du cycle de service du processus de charge (voir la description ci-dessous). Les connections individuelles des différents condensateurs et diodes les uns par rapport aux autres sont illustrées plus en détail dans le circuit électrique de la . A titre d’exemple, pour le niveau d’élévation comprenant les éléments 3a, 4a, 9a et 10a les connections sont les suivantes, y compris avec le niveau d’élévation voisin. Une borne du condensateur de couplage 9a est connecté à la cathode de la diode 10a et à l’anode de la diode 4a. La cathode de la diode 4a est connectée à la borne positive du condensateur 3a. L’anode de la diode 10a et la cathode de la diode 4b du niveau d’élévation voisin, sont connectées à la borne négative du condensateur 3a. L’autre borne du condensateur 9a est connecté à l’anode de la diode 4b, d’une borne du condensateur 9b et de la cathode de la diode 10b du niveau d’élévation voisin. La borne négative du condensateur 3a est connectée à la borne positive du condensateur 3b voisin. La diode 4a est donc configurée pour laisser passer le courant en direction du condensateur de choc 3a. La deuxième diode 10a est configurée pour laisser passer le courant dans la direction du condensateur 9a. Un mode exemplaire d’opération du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux montré sur la est comme suit. Pendant une première période de temps, appelée phase primaire, le dispositif de commutation 2 est en position fermée. Pendant la première période, la différence de la tension VA fournie par la source d’énergie primaire 1 et une tension VD proche de la masse est appliquée au premier enroulement 11a du transformateur 11. Le courant s'élève à une valeur maximale Ipmax dans le premier circuit 6 et le premier enroulement dans la première période de temps et, ainsi, l'énergie stockée dans le premier enroulement atteint une valeur d'environ 0,5 Ipmax2 Lp, où Lp désigne l'inductance du premier enroulement 11a. Pendant la première période de temps, en ce qui concerne le circuit secondaire 7, les condensateurs de couplage 9a à 9d sont chargées aux tensions des condensateurs de sortie 3b à 3e à travers les diodes 10a à 10d. Dès que les condensateurs de couplage 9a à 9d sont complètement chargées, le courant circulant dans l'enroulement unique secondaire du transformateur 11 est nul du fait de la présence des diodes 4a à 4e. Dans une seconde période de temps qui suit immédiatement la première période de temps, le dispositif de commutation 2 est dans un état ouvert. En commutant le dispositif de commutation 2 dans l’état ouvert, le flux de courant dans le premier circuit 6 du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux est interrompu. Par conséquent, un courant est induit dans le deuxième enroulement 11b du transformateur 11 et du circuit secondaire 7. Ainsi, l'énergie est transférée aux condensateurs de sortie 3a à 3e à l’aide des condensateurs de couplage 9a à 9d et les diodes 4a à 4e. Après que les condensateurs de sortie 3a à 3e ont stocké l'énergie électrique fournie par les condensateurs de couplage 9a à 9d et le deuxième enroulement 11b, le cycle est répété jusqu'à ce qu'une tension de sortie VO prédéfinie souhaitée puisse être fournie par les condensateurs de sortie 3a à 3e. La commande du dispositif de commutation 2 peut être effectuée par une unité de commande et la commutation du dispositif de commutation peut être basée sur des signaux fournis par un circuit oscillateur, par exemple. Un autre mode de réalisation d'un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux similaires à celui décrit ci-dessus et similaire en fonctionnement est illustré par la . Des éléments similaires sont indiqués par les mêmes numéros de référence. Par rapport au convertisseur de la , le premier circuit 6 comprend en plus une inductance 15 en série avec l’enroulement primaire 11a et le dispositif de commutation 2. La présence de cette inductance 15 permet de réduire l’apparition d’un pic de courant lors de la fermeture du dispositif de commutation 2 au début la première période décrite ci-dessus. Lors de la fermeture du switch primaire en première période, il apparaît un saut de tension aux bornes de l’enroulement unique secondaire 11b du transformateur 11 qui provoque un pic de courant de recharge Is des condensateurs de couplage du circuit secondaires 7. Ce pic de courant est, de plus, multiplié par le rapport de transformation. La et la illustrent deux autres méthodes pour réduire le problème du pic de courant en période primaire. Les deux méthodes peuvent être réalisées par le convertisseur selon la ou selon la . La montre le signal au niveau de la grille du transistor MOSFET en fonction du temps au début i et à la fin f d’un cycle de chargement des condensateurs de choc 3a à 3e. montre un principe de chargement avec un contrôle de la durée de la première période Tp par rapport à la durée de la second période Ts en fonction du temps. Le contrôle de la durée de la période primaire Tp au cours de la charge permet de maîtriser le pic de courant. On démarre avec une durée première Tpi faible par rapport à la seconde durée Tsi et on augmente progressivement sa valeur sur toute ou partie de la charge. Vers la fin du chargement des condensateurs de choc, Tpf est plus grand que Tpi, pendant que la seconde durée à la fin Tsf est plus courte qu’au début Tsi. La durée de Ts peut également évoluer de manière indépendante de Tp lors de la charge. En conséquence. T=Tp+Ts peut également évoluer lors de la charge des condensateurs, ainsi Ti au début du chargement peut être différent de Tf à la fin du chargement. La montre le courant Ip dans le premier circuit 6 en fonction du temps. montre ainsi un principe de chargement avec un contrôle du courant primaire Ip. Le contrôle du courant Ip au cours de la charge permet également de maîtriser le pic de courant. Au début d’un cycle de chargement des condensateurs de choc 3a à 3e le courant maximal Ipi dans le circuit primaire 6 est faible et augmente progressivement sa valeur sur toute ou partie de la charge jusqu’à une valeur Ipf>Ipi à la fin du cycle. Il est également envisageable de combiner les approches de la et de la . Un autre mode de réalisation d'un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux similaire à celui décrit ci-dessus et similaire en fonctionnement est illustré sur la . Des éléments similaires sont indiqués par les mêmes numéros de référence. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux illustré sur la comprend un circuit primaire 6 et un circuit secondaire 7 qui sont isolés galvaniquement l'un de l'autre. Le circuit primaire 6 comprend une source d'énergie primaire 1, en particulier une source continue, par exemple une batterie ou une série de batteries et un dispositif de commutation 2, par exemple un MOSFET. Le circuit primaire comprend en outre un condensateur 12 connectée en parallèle à la source d’énergie primaire 1. Le condensateur 12 a une fonction de filtrage du courant de la source d’énergie primaire 1. De plus, le circuit primaire 6 comprend un premier moyen de détection 13 pour détecter le courant circulant dans le premier enroulement et un deuxième moyen de détection 14 pour une détection d’oscillations secondaires en fin de seconde période détectées aux bornes du dispositif de commutation. Les cycles de charge peuvent être contrôlés sur la base des signaux fournis par les dispositifs 13 et 14 pour la détection primaire et secondaire, respectivement. La fin de la première période interviendra lorsque le courant traversant le dispositif 13 aura atteint une valeur prédéfinie. La fin de la seconde période interviendra lorsque le dispositif 14 aura détecté les oscillations qui apparaissent sur le drain du MOSFET au moment où l’énergie stockée dans le transformateur 11 aura été complètement évacuée vers les condensateurs de choc. Le circuit secondaire 7 comprend une première pluralité de condensateurs de couplage 9a, 9b, 9c, 9d, 9e et une deuxième pluralité de condensateurs (de choc) 3a, 3b, 3c, 3d, 3e. De plus, le circuit secondaire 7 comprend une première pluralité de diodes 4a, 4b, 4c, 4d, 4e et une deuxième pluralité de diodes 10a, 10b, 10c, 10d, 10e. Les connexions individuelles des différentes diodes, et condensateurs les uns par rapport aux autres peuvent être vues en détail à partir du circuit de la et correspondent à celles de la . Dans ce mode de réalisation tous les niveaux d’élévation comprennent donc un condensateur de couplage, un condensateur de choc et deux diodes. Selon une variante, une inductance peut être introduite dans le circuit primaire 6 comme dans la variante illustrée dans la pour réduire le pic de courant au début de la période primaire. Un autre exemple de réalisation d’un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux est illustré sur la . Ce mode de réalisation est similaire aux autres modes de réalisation illustres sur la , la et la . Le circuit primaire 6 du mode de réalisation de la est le même que celui du mode de réalisation de la . Le circuit primaire 6 de la réalisation de la ou 3 pourra également être utilisé. Le circuit secondaire 7’ comprend six niveaux d’élévation, une première pluralité de condensateurs de couplage 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f et une deuxième pluralité de condensateurs (de choc) 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f. De plus, le circuit secondaire 7’ comprend une première pluralité de diodes 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f et une deuxième pluralité de diodes 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f. Cependant, à la différence des modes de réalisations de la , la et de la , les condensateurs 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f sont connectés en parallèle les uns aux autres au lieu d’un arrangement en série. Ainsi, les tensions fournies par les condensateurs peuvent être mieux équilibrées par rapport à une connexion en série. Les connexions individuelles des différents dispositifs semi-conducteurs les uns par rapport aux autres peuvent être vues en détail à partir du schéma de circuit de la . Il est à noter que sur les configurations illustrées sur la , la , la et la , un enroulement unique secondaire est nécessaire. Le rapport de transformation n de tours de l’enroulement unique secondaire ns au tours de l’enroulement unique primaire np est donné par n = ns / np. Il est de préférence égale à deux ou plus. Plus le rapport de transformation n est élevé, plus les contraintes de tenue en tension du circuit primaire 6 sont relâchées. Le dispositif de commutation 2 doit supporter 40 à 60V, par exemple, ce qui se traduit par une résistance de canal maximale relativement modérée et une faible charge de grille pour une tension de commande prédéfinie du dispositif transistor compris dans le dispositif de commutation. Les tensions de batterie VA d'environ 3V, 6V ou 9V peuvent être élevées à des tensions de sortie VO d'environ 750V ou même 1500V. L'énergie de sortie fournie par la décharge des condensateurs de choc 3a à 3f (qui peut avoir des capacités dans la plage de 100µF à 1mF par exemple) peut être compris entre 40 et 100J, par exemple. Le temps de charge global peut être inférieur à 10s. Les interférences électromagnétiques dues aux variations de courant dans le circuit secondaire 7 peuvent être maintenues à un niveau comparable aux convertisseurs « flyback » conventionnels comme celui décrit ci-dessus en référence à la et à la . Dans les modes de réalisations décrits ci-dessus, un enroulement unique secondaire est compris dans le transformateur du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux. Cependant, la présente invention n’est pas limitée à cela. Selon un mode de réalisation alternatif, plus d’un enroulement unique secondaire, par exemple, deux enroulements secondaires peuvent être présents. Dans ce cas, chaque enroulement des enroulements secondaires est associé avec sa pluralité de niveaux d’élévation. La illustre cette configuration. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux montré sur la comprend un premier circuit 6’’, en basse tension, et un deuxième circuit 7’’, en haute tension, qui sont isolés de manière galvanique l’un de l’autre. Le circuit primaire 6’’ comprend une source d’énergie primaire 1, en particulier, une source CC, par exemple, une batterie ou plusieurs batteries en série. La batterie peut être, par exemple, une batterie au lithium et dioxyde de manganèse ou une batterie au lithium, monofluorure de carbone, argent et oxyde de vanadium et peut fournir une tension de batterie VA de l’ordre de 3V, 6V ou 9V. De plus, le circuit primaire 6’’ comprend un dispositif de commutation 2, par exemple, comprenant un dispositif à transistors, en particulier, un transistor MOSFET. Comme illustré sur la une inductance supplémentaire peut être prévue selon une alternative pour réduire un pic de courant. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend un transformateur 11’’. Le transformateur 11’’ comprend un enroulement primaire 11a’’ ou bobine faisant partie du circuit primaire 6’’ et deux enroulements secondaire 11b’’ et 11c’’ ou bobines faisant partie du circuit secondaire 7’’. Trois niveaux d’élévation sont associés à chacun des enroulements secondaires du transformateur 11’’. Les trois niveaux d’élévation illustrés en bas sont associés avec l’enroulement secondaire 11b’’ illustré sur la et comprennent une première pluralité de condensateurs de couplage 9a, 9b, 9c, une deuxième pluralité de condensateurs de choc 3a, 3b, 3c, une première pluralité de diodes 4a,4b,4c et une deuxième pluralité de diodes 10a, 10b, 10c. Les trois autres niveaux d’élévation illustrés plus hauts sont associés avec l’autre des enroulements secondaires 11c’’ illustrés sur la et comprennent une première pluralité de condensateurs de couplage 9d, 9e, 9f, une deuxième pluralité de condensateurs de choc 3d, 3e, 3f, une première pluralité de diodes 4d, 4e, 4f et une deuxième pluralité de diodes 10d, 10e, 10f. D’une manière similaire au mode de réalisation illustré sur la , les condensateurs 9a, 9b, 9c et les condensateurs 9d, 9e, 9f sont, respectivement, connectées en parallèle les unes aux autres. Il est à noter que l’exemple montré sur la est symétrique par rapport au nombre de niveaux d’élévation (trois ici) des deux pluralités de niveaux d’élévation associées aux deux enroulements secondaires. Cependant, il est possible d’envisager que plus ou moins de niveaux d’élévation soient associés avec un des enroulements secondaires du transformateur 11 par rapport à l’autre enroulement secondaire. Selon une alternative, les condensateurs 9a et/ou 9d et les diodes 10a et/ou 10d peuvent être supprimées comme dans le mode de réalisation de la . La configuration montrée sur la est plus complexe que celles montrées à la , la , la et la . Cependant, le dispositif peut fonctionner d’une manière plus efficace. En particulier, la tension maximum du condensateur de couplage qui doit être chargée au plus haut niveau, voir le condensateur 9f sur la peut être réduite de 50 %, pour les condensateurs 9c et 9f respectivement dans la configuration illustrée sur la . De plus, il est à noter que selon d’autres modes de réalisation plus d'un transformateur tel que montré dans la , la , la , et la peut être utilisé dans le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux. Dans ce cas le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux peut comprendre un autre transformateur comprenant un autre enroulement primaire, en particulier un autre enroulement unique primaire, et un autre enroulement secondaire, en particulier un enroulement unique secondaire. Ainsi, la représente un tel convertisseur élévateur à plusieurs niveaux d’un dispositif médical implantable comprenant deux transformateurs selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. Dans ce cinquième mode de réalisation, le circuit premier 6 comprend une source énergie primaire 1 et un dispositif de commutation 2 comme dans les premières réalisations de la présente invention. Le convertisseur comprend également deux circuit secondaire 7_1 et 7_2 chacun avec plusieurs niveaux d’élévation, ici à titre d’exemple trois niveaux d’élévation. Dans le mode de ´réalisation de la les niveaux des deux circuits secondaires sont en parallèle comme dans le mode de réalisation de la ou la . Selon une variante les niveaux de l’un des deux circuits secondaires ou des deux circuits secondaires peuvent être en série comme illustré dans la , ou la . Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comprend deux transformateurs 11_1 et 11_2. Le transformateur 11_1 comprend un enroulement unique primaire 11_1a avec np tours ou bobine faisant partie du circuit primaire 6 et un enroulement unique secondaire 11_1b avec ns tours ou bobine faisant partie du premier circuit secondaire 7_1. Le transformateur 11_2 comprend un enroulement unique primaire 11_2a avec np tours ou bobine faisant partie du circuit primaire 6 et un enroulement unique secondaire 11_2b avec ns tours ou bobine faisant partie du second circuit secondaire 7_2. De plus, les condensateurs de chocs 3c et 3d sont connectés. Les modes de réalisation d’un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comme décrits ci-dessus peuvent être utilisés dans un défibrillateur implantable, en particulier pour un défibrillateur implantable sous-cutané nommé S-ICD pour « Subcutaneous Implantable Cardioverter Defibrillator » en anglais. Un exemple de défibrillateur implantable sous-cutané (S-ICD) 21 est illustré sur la . Le défibrillateur implantable sous-cutané (S-ICD) 21 comprend un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux comme décrit ci-dessus, non visible sur la , une sonde sous-cutanée 23 et un boitier métallique 33. Tel qu’illustré à la , le boîtier 33 est implanté de manière sous-cutanée. La sonde 23 sous-cutanée est agencée dans la région parasternale. La sonde 23 sous cutanée comprend plusieurs électrodes 25a, 25b, 25c, 25d. Notons toutefois que le nombre d’électrode n’est pas limitatif. Dans une variante, la sonde 23 sous cutanée peut comprendre moins de quatre électrodes. Dans une autre variante, la sonde 23 sous cutanée peut comprendre plus de quatre électrodes. Au moins une des électrodes 25a, 25b, 25c, 25d peut être une électrode de détection configurée pour détecter des signaux électrophysiologiques. Au moins une des électrodes 25a, 25b, 25c, 25d peut être une électrode de défibrillation apte à délivrer un signal de défibrillation. Dans une variante, un dipôle électrique peut être formé entre une électrode de la sonde 23 sous cutanée et le boîtier 33. Dans une autre variante (non représentée), des capteurs hémodynamiques cardiaques, tel qu’un accéléromètre, peuvent être intégrés à la sonde 23 sous-cutanée, ainsi qu’au boîtier 33 afin de détecter des signaux hémodynamiques. En cas de détection d'un événement de fibrillation, notamment au moyen d’une ou des électrodes de détection 25a, 25b, 25c, 25d, et d'un circuit de détection convenablement configuré, non représenté à la , le défibrillateur 21 implantable sous-cutané (S-ICD) est activé. Les chocs peuvent être délivrés au cœur via une électrode de défibrillation de la sonde sous cutanée 23 par un circuit de choc qui est relié aux condensateurs chargés d'un des modes de réalisation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux décrit ci-dessus. Les chocs sont délivrés sous le contrôle de l’unité de commande, non représenté à la , comprise dans le défibrillateur implantable sous-cutané (S-ICD) 21. L’unité de commande contrôle également l'opération de charge du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux du défibrillateur implantable sous-cutané (S-ICD) 21. Tous les modes de réalisation discutés précédemment ne sont pas destinés à être des limitations mais servent d'exemples de caractéristiques et d'avantages illustratifs de l'invention. Il faut comprendre que certaines ou toutes les fonctionnalités décrites ci-dessus peuvent également être combinées de différentes manières. Un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pour une utilisation dans un dispositif médical implantable, comprenant un transformateur (11) comprenant un enroulement unique primaire (11a) et un enroulement unique secondaire (11b); un circuit primaire (6) comprenant l’enroulement unique primaire ; et un circuit secondaire (7) comprenant l’enroulement unique secondaire et une pluralité de niveaux d’élévation, au moins un niveau d’élévation, en particulier chaque niveau, comprenant une première diode (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) et une deuxième diode (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10d), un premier condensateur (9a, 9b, 9c, 9d,9e, 9f) et un deuxième condensateur (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon la revendication 1, dans lequel le circuit primaire (6) comprend une source d’énergie primaire (1) connectée en série au premier enroulement (11a) et un dispositif de commutation (2) connecté en série avec le premier enroulement (11a). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le circuit primaire (6) comprend en plus une inductance (15). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications 1 à 3, dans lequel un niveau d’élévation ne comprend qu’un condensateur (3e) et qu’une diode (4e), une borne du condensateur (3e) étant directement connecté à une borne de l’enroulement unique secondaire (11b), et la diode (4e) liant l’autre borne du condensateur (3e) à l’autre borne de l’enroulement unique secondaire (11b). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes, dans lequel dans au moins un niveau d’élévation, en particulier dans chacun des niveaux d’élévation, l’anode de la première diode (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) est connectée à l’une des bornes du premier condensateur (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) et à la cathode de la deuxième diode (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f), l’une des bornes du deuxième condensateur (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) est connectée à la cathode de la première diode (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) et l’autre borne du deuxième condensateur (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) est connectée à l’anode de la deuxième diode (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes, dans lequel les deuxièmes condensateurs (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) de chacun de la pluralité des niveaux d’élévation sont connectés en série les unes aux autres. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes 2 à 6, dans lequel le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux est configuré pour élever une tension de la source d’énergie primaire (1) de l’ordre de 1V à 9V à une tension de sortie fournie par les deuxièmes condensateurs (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) des niveaux d’élévation de l’ordre de 10V à 100V ou de 100V à 2000V. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes, dans lequel le rapport de transformation entre le premier enroulement (11a) np et l’enroulement unique secondaire (11b) ns est ns/np ≥ 2. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes, dans lequel le circuit primaire (6) et le circuit secondaire (7) sont isolés galvaniquement l’un de l’autre. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications 2 à 9, dans lequel le dispositif de commutation (2) comprend un dispositif à transistor, en particulier, un dispositif MOSFET. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications 2 à 10, dans lequel le circuit primaire (6) comprend un condensateur (12) connectée en parallèle à la source d’énergie primaire (1). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes, dans lequel le circuit primaire (6) comprend un premier moyen de détection (13) pour détecter un courant circulant dans le premier enroulement et un deuxième moyen (14) pour détecter des oscillations aux bornes du dispositif de commutation (2). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes, comprenant en outre un autre transformateur comprenant un autre enroulement primaire, en particulier un autre enroulement unique primaire, et un autre enroulement secondaire, en particulier un autre enroulement unique secondaire. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes dans lequel les premiers condensateurs (9a, 9b, 9c, 9d) des niveaux d’élévation du circuit secondaire (7) sont connectés en parallèle ou en série les uns aux autres. Un convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pour une utilisation dans un dispositif médical implantable, comprenant un transformateur (11’’) comprenant un enroulement unique primaire (11a’’) et au moins deux enroulements secondaires (11b’’ et 11c’’); un circuit primaire (6’’) comprenant l’enroulement unique primaire, et un circuit secondaire (7’’) comprenant les enroulements secondaires et une pluralité de niveaux d’élévation, chacun des niveaux d’élévation étant associé avec un des enroulements secondaires, un niveau d’élévation, en particulier chaque niveau d’élévation, comprenant une première diode (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) et une deuxième diode (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f) et un premier condensateur (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) et un deuxième condensateur (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon la revendication 15, dans lequel dans un niveau d’élévation, en particulier dans chacun des niveaux d’élévation, l’anode de la première diode (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) est connectée à l’une des bornes du premier condensateur (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) et à la cathode de la deuxième diode (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f), l’une des bornes du deuxième condensateur (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) est connectée à la cathode de la première diode (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) et l’autre borne du deuxième condensateur (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) est connectée à l’anode de la deuxième diode (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f). Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes 15 ou 16, dans lequel les deuxièmes condensateurs (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) de chacun de la pluralité des niveaux d’élévation sont connectés en série les uns aux autres et/ou les premiers condensateurs (9a, 9b, 9c, 9d) sont connectés en série ou en parallèle les uns aux autres. Le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications 15 à 17, dans lequel un niveau d’élévation ne comprend qu’un condensateur et qu’une diode, le condensateur étant directement connecté à une borne de l’un des enroulements secondaires (11b’’ ou 11c’’), et la diode liant l’autre borne du condensateur à l’autre borne du même enroulement secondaire (11b’’ ou 11c’’). Dispositif médical implantable comprenant le convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications précédentes. Le dispositif médical implantable selon la revendication 19, dans lequel le dispositif médical implantable consiste en ou comprend un défibrillateur implantable (21), en particulier un défibrillateur implantable sous-cutané. Procédé d’utilisation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux selon une des revendications 2 à 18 ou le dispositif implantable selon la revendication 19 ou 20, comprenant les étapes de: a) fermeture du dispositif de commutation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pendant une première période de temps telle que le premier enroulement stocke l'énergie selon une valeur de crête d'un courant électrique circulant dans le circuit primaire et tel que les premiers condensateurs soient chargés aux tensions des deuxièmes condensateurs; b) ouvrir le dispositif de commutation du convertisseur élévateur à plusieurs niveaux pendant une deuxième période de temps, notamment, immédiatement après la première période de temps, de telle sorte que l'énergie soit transférée des premiers condensateurs et de ou des enroulements secondaires aux deuxièmes condensateurs; et répéter les étapes a) et b) jusqu'à ce qu'une tension de sortie prédéfinie puisse être fournie par les deuxièmes condensateurs. Procédé selon la revendication 21, dans lequel la durée de la première période augmente, en particulier d’une manière progressive, sur toute ou partie des itérations des étapes a) et b). Procédé selon la revendication 21 ou 22, dans lequel le maximum du courant (Ip) dans le circuit primaire (6) augmente, en particulier d’une manière progressive, sur toute ou partie des itérations des étapes a) et b).