Brevet FR3126823A1 — publié le 20230310

Convertisseur de tension La présente description concerne un convertisseur de tension comprenant des premier et deuxième transistors reliés entre des premier et deuxième noeuds, des premier et deuxième thyristors reliés entre les premier et deuxième noeuds, dans lequel : - dans des premières périodes, le premier transistor et le deuxième thyristor sont passants et le deuxième transistor et le premier thyristor sont bloqués, et - dans des deuxièmes périodes, le premier transistor et le deuxième thyristor sont bloqués et le deuxième transistor et le premier thyristor sont passants, certaines premières périodes étant suivies d'une troisième période dans laquelle les premier, deuxième transistors et le deuxième thyristor sont bloqués et un courant est injecté dans la gâchette du premier thyristor, certaines deuxièmes périodes étant suivies d'une quatrième période dans laquelle les premier, deuxième transistors et le premier thyristor sont bloqués et un courant est injecté dans la gâchette du deuxième thyristor. Figure pour l'abrégé : Fig. 1 Convertisseur de tension La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques, et plus particulièrement les convertisseurs de tension. Plus précisément, la présente description concerne les convertisseurs de tension alternative/continue (AC/DC) et leurs procédés de commande. Les convertisseurs de tension peuvent être de plusieurs types. Un redresseur, également appelé convertisseur alternatif/continu ou pont de Graetz, est un convertisseur destiné à alimenter une charge qui nécessite de l'être par une tension et un courant tous deux les plus continus possibles, à partir d'une source de tension alternative. L'alimentation est, la plupart du temps, un générateur de tension. Un onduleur est un dispositif d'électronique de puissance permettant de générer des tensions et des courants alternatifs à partir d'une source d'énergie électrique de tension ou de fréquence différente. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des convertisseurs de tension connus. Un mode de réalisation prévoit un convertisseur de tension comprenant des premier et deuxième transistors reliés en série entre des premier et deuxième noeuds, et des premier et deuxième thyristors reliés en série entre les premier et deuxième noeuds, le convertisseur étant configuré pour que : - dans des premières périodes de, le premier transistor et le deuxième thyristor soient passants et que le deuxième transistor et le premier thyristor soient bloqués, et que - dans des deuxièmes périodes, le premier transistor et le deuxième thyristor soient bloqués et que le deuxième transistor et le premier thyristor soient passants, au moins certaines premières périodes étant suivies d'une troisième période dans laquelle les premier et deuxième transistors sont bloqués, le deuxième thyristor est bloqué et un courant est injecté dans la gâchette du premier thyristor, chaque deuxième période étant suivie d'une quatrième période dans laquelle les premier et deuxième transistors sont bloqués, le premier thyristor est bloqué et un courant étant injecté dans la gâchette du deuxième thyristor. Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de commande d'un convertisseur de tension comprenant des premier et deuxième transistors reliés en série entre des premier et deuxième noeuds, et des premier et deuxième thyristors reliés en série entre les premier et deuxième noeuds, le procédé comprenant : - des premières périodes dans lesquelles le premier transistor et le deuxième thyristor sont passants et le deuxième transistor et le premier thyristor sont bloqués, et - des deuxièmes périodes dans lesquelles le premier transistor et le deuxième thyristor sont passants et que le deuxième transistor et le premier thyristor sont bloqués, au moins certaines premières périodes étant suivies d'une troisième période dans laquelle les premier et deuxième transistors sont bloqués, le deuxième thyristor est bloqué et un courant est injecté dans la gâchette du premier thyristor, chaque deuxième période étant suivie d'une quatrième période dans laquelle les premier et deuxième transistors sont bloqués, le premier thyristor est bloqué et un courant étant injecté dans la gâchette du deuxième thyristor. Selon un mode de réalisation, le convertisseur est configuré pour que le courant injecté dans la gâchette du premier thyristor, dans la troisième période, et dans la gâchette du deuxième thyristor, dans la quatrième période, est compris entre 20 mA et 200 mA. Selon un mode de réalisation, la cathode du premier thyristor est reliée au premier noeud et l'anode du premier thyristor est reliée à un troisième noeud et dans lequel la cathode du deuxième thyristor est reliée au troisième noeud et l'anode du deuxième thyristor est reliée au deuxième noeud. Selon un mode de réalisation, une borne de conduction du premier transistor est reliée au premier noeud, une autre borne de conduction du premier transistor est reliée à un quatrième noeud, une borne de conduction du deuxième transistor est reliée au quatrième noeud et une autre borne de conduction du deuxième transistor est reliée au deuxième noeud. Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprend une inductance reliée entre le quatrième noeud et un cinquième noeud. Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprend des troisième et quatrième thyristors reliés en série entre le premier et deuxième noeud. Selon un mode de réalisation, la cathode du troisième thyristor est reliée au troisième noeud et l'anode du troisième thyristor est reliée au premier noeud et dans lequel la cathode du quatrième thyristor est reliée au deuxième noeud et l'anode du quatrième thyristor est reliée au troisième noeud. Selon un mode de réalisation, le convertisseur est configuré pour que : - dans des cinquièmes périodes, le deuxième transistor et le troisième thyristor soient passants, le premier transistor et les premier, deuxième et quatrième thyristors soient bloqués, et que - dans des sixièmes périodes, le premier transistor et le quatrième thyristor soient passants, le deuxième transistor et les premier, deuxième et troisième thyristors soient bloqués. Selon un mode de réalisation, le convertisseur est configuré pour que au moins certaines cinquièmes périodes soient suivies d'une quatrième période et que au moins certaines sixièmes périodes soient suivies d'une troisième période. Selon un mode de réalisation, le convertisseur est configuré pour qu'une tension alternative soit appliquée entre le troisième noeud et le cinquième noeud. Selon un mode de réalisation, le convertisseur est configuré pour qu'une tension continue soit appliquée entre les premier et deuxième noeuds. Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprend un condensateur relié entre les premier et deuxième noeuds. Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième transistors sont des transistors MOSFET. 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 représente un mode de réalisation d'un convertisseur de tension AC/DC ; la représente schématiquement deux étapes d'un procédé de commande du mode de réalisation de la ; la représente schématiquement deux autres étapes d'un procédé de commande du mode de réalisation de la ; et la représente un autre mode de réalisation d'un convertisseur de tension. Convertisseur de tension (1, 30) comprenant des premier (3) et deuxième (5) transistors reliés en série entre des premier (7) et deuxième (9) noeuds, et des premier (13) et deuxième (15) thyristors reliés en série entre les premier et deuxième noeuds (7, 9), le convertisseur étant configuré pour que : - dans des premières périodes, le premier transistor (3) et le deuxième thyristor (15) soient passants et que le deuxième transistor (5) et le premier thyristor (13) soient bloqués, et que - dans des deuxièmes périodes, le premier transistor (3) et le deuxième thyristor (15) soient bloqués et que le deuxième transistor (5) et le premier thyristor (13) soient passants, les premières périodes étant périodiquement suivies d'une troisième période dans laquelle les premier et deuxième transistors (3, 5) sont bloqués, le deuxième thyristor (15) est bloqué et un courant est injecté dans la gâchette du premier thyristor (13), les deuxièmes périodes étant périodiquement suivies d'une quatrième période dans laquelle les premier et deuxième transistors (3, 5) sont bloqués, le premier thyristor (13) est bloqué et un courant est injecté dans la gâchette du deuxième thyristor (15). Convertisseur selon la revendication 1, dans lequel le convertisseur est configuré pour que le courant injecté dans la gâchette du premier thyristor, dans la troisième période, et dans la gâchette du deuxième thyristor, dans la quatrième période, est compris entre 20 mA et 200 mA. Convertisseur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la cathode du premier thyristor (13) est reliée au premier noeud (7) et l'anode du premier thyristor (13) est reliée à un troisième noeud (17) et dans lequel la cathode du deuxième thyristor (15) est reliée au troisième noeud (17) et l'anode du deuxième thyristor (15) est reliée au deuxième noeud (9). Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une borne de conduction du premier transistor (3) est reliée au premier noeud, une autre borne de conduction du premier transistor (3) est reliée à un quatrième noeud (11), une borne de conduction du deuxième transistor (5) est reliée au quatrième noeud (11) et une autre borne de conduction du deuxième transistor (5) est reliée au deuxième noeud (9). Convertisseur selon la revendication 4, dans lequel le convertisseur comprend une inductance (21) reliée entre le quatrième noeud (11) et un cinquième noeud (23). Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le convertisseur comprend des troisième (32) et quatrième (34) thyristors reliés en série entre le premier et deuxième noeud (7, 9). Convertisseur selon la revendication 6, dans lequel la cathode du troisième thyristor (32) est reliée au troisième noeud (17) et l'anode du troisième thyristor (32) est reliée au premier noeud (7) et dans lequel la cathode du quatrième thyristor (34) est reliée au deuxième noeud (9) et l'anode du quatrième thyristor (34) est reliée au troisième noeud (17). Convertisseur selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le convertisseur est configuré pour que : - dans des cinquièmes périodes, le deuxième transistor (5) et le troisième thyristor (32) soient passants, le premier transistor (3) et les premier, deuxième et quatrième thyristors soient bloqués, et que - dans des sixièmes périodes, le premier transistor (3) et le quatrième thyristor (34) soient passants, le deuxième transistor (5) et les premier, deuxième et troisième thyristors soient bloqués. Convertisseur selon la revendication 8, dans lequel le convertisseur est configuré pour que les cinquièmes périodes soient périodiquement suivies d'une quatrième période et que les sixièmes périodes soient périodiquement suivies d'une troisième période. Convertisseur selon la revendication 5 et selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le convertisseur est configuré pour qu'une tension alternative (VAC) soit appliquée entre le troisième noeud (17) et le cinquième noeud (23). Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le convertisseur est configuré pour qu'une tension continue (VDC) soit appliquée entre les premier et deuxième noeuds (7, 9). Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le convertisseur comprend un condensateur (19) relié entre les premier et deuxième noeuds (7, 9). Convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel les premier et deuxième transistors (3, 5) sont des transistors MOSFET. Procédé de commande d'un convertisseur de tension (1, 30) comprenant des premier (3) et deuxième (5) transistors reliés en série entre des premier (7) et deuxième (9) noeuds, et des premier (13) et deuxième (15) thyristors reliés en série entre les premier et deuxième noeuds (7, 9), le procédé comprenant : - des étapes de mise, pendant des premières périodes, du premier transistor (3) et du deuxième thyristor (15) dans un état passant et du deuxième transistor (5) et du premier thyristor (13) dans un état bloqués, et - des étapes de mise, pendant des deuxièmes périodes, du premier transistor (3) et du deuxième thyristor (15) dans un état passant et du deuxième transistor (5) et du premier thyristor (13) dans un état bloqué, les premières périodes étant périodiquement suivies d'une troisième période dans laquelle les premier et deuxième transistors (3, 5) sont bloqués, le deuxième thyristor (15) est bloqué et un courant est injecté dans la gâchette du premier thyristor (13), les deuxièmes périodes étant périodiquement suivies d'une quatrième période dans laquelle les premier et deuxième transistors (3, 5) sont bloqués, le premier thyristor (13) est bloqué et un courant est injecté dans la gâchette du deuxième thyristor (15). Procédé de commande selon la revendication 14 appliqué au convertisseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.