Brevet FR3128027A1 — publié le 20230414

Procédé de détermination de la consommation électrique d’un système embaqué (1) comprenant une alimentation à découpage continu-continu ou alternatif-continu (3) alimentant uniquement un calculateur (2) et comprenant au moins un interrupteur de découpage (4), le procédé comprenant les étapes suivantes : on détermine la tension d’entrée de l’alimentation à découpage et le ratio de découpage de l’alimentation, on détermine le courant à l’entrée du système embarqué en fonction, de la tension d’entrée du système embarqué, du ratio et de la fréquence de découpage, on détermine la puissance consommée en fonction de la tension et du courant d’entrée du système embarqué. Référence : Fig 1 Procédé et système de détermination de la consommation d’un système embarqué L’invention a pour domaine technique les calculateurs embarqués et plus précisément l’alimentation de tels calculateurs. Techniques antérieures Actuellement, les mesures de consommation d’un calculateur embarqué sont réalisées à l’aide d’une résistance de mesure en série sur le circuit d’alimentation, également appelée shunt de mesure. Par une mesure de tension aux bornes de la résistance de mesure et l’application de la loi d’Ohms, on détermine le courant circulant dans la résistance de mesure et, indirectement, la puissance consommée par le calculateur comme le produit du courant par la tension d’entrée du calculateur. Néanmoins, le courant circulant dans cette résistance de mesure génère une dissipation proportionnelle au carré du courant. Une telle dissipation de puissance est problématique pour une application au calcul embarqué. De plus, la tension aux bornes de la résistance de mesure présente une faible amplitude qu’il est assez compliqué de mesurer de façon fiable. Cette mesure est également réalisée en connectant la résistance de mesure aux bornes de l’inductance de l’alimentation. Elle est alors fortement perturbée et bruitée. Il existe donc un besoin pour une détermination de la consommation électrique du calculateur ne requérant pas de mesure aux bornes d’une résistance de mesure. Il existe également un besoin pour une détermination de la consommation présentant peu de bruit. Un objet de l’invention est un procédé de détermination de la consommation électrique d’un système embaqué comprenant un calculateur et une alimentation à découpage continu-continu ou alternatif-continu, l’alimentation à découpage alimentant uniquement le calculateur et comprenant au moins un interrupteur de découpage, l’interrupteur de découpage étant commandé en fonction du courant consommé par le calculateur et d’un ratio de découpage fonction du rapport entre la tension d’entrée et la tension de sortie de l’alimentation à découpage. Le procédé comprend les étapes suivantes : - on détermine la tension d’entrée de l’alimentation à découpage et le ratio de découpage de l’alimentation, - on détermine le courant à l’entrée du système embarqué en fonction de la tension d’entrée du système embarqué, du ratio de découpage et soit de la fréquence de découpage soit de la période de découpage, - on détermine la puissance consommée par le calculateur comme le produit de la tension et du courant d’entrée du système embarqué. L’alimentation à découpage peut être choisie parmi les régulateurs en mode discontinu avec des typologies de type flyback, les inverseurs et les abaisseurs de tension. On peut corriger la puissance consommée en fonction de la température du système embarqué et d’une cartographie prédéterminée. On peut corriger la relation entre le ratio de découpage et le courant consommé en fonction de la température du système embarqué et d’une cartographie prédéterminée. On peut déterminer la durée durant laquelle l’interrupteur est passant et la durée durant laquelle l’interrupteur est non passant, puis on peut en déduire le ratio de découpage et soit la fréquence de découpage, soit la période de découpage. Un autre objet de l’invention est un système de détermination de la consommation électrique d’un système embaqué comprenant une calculateur et une alimentation à découpage continu-continu, l’alimentation à découpage alimentant uniquement le calculateur et comprenant au moins un interrupteur de découpage, l’interrupteur de découpage étant commandé en fonction d’un ratio de découpage fonction du rapport entre la tension d’entrée et la tension de sortie de l’alimentation à découpage, le système de détermination comprenant des moyens de calcul configurés pour réaliser les étapes de procédé décrites ci-dessus. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la illustre les principaux éléments d’un système embarqué, et - la illustre les principales étapes d’un procédé de détermination de la consommation d’un système embarqué. Procédé de détermination de la consommation électrique d’un système embaqué (1) comprenant un calculateur (2) et une alimentation à découpage continu-continu ou alternatif-continu (3), l’alimentation à découpage (3) alimentant uniquement le calculateur (2) et comprenant au moins un interrupteur de découpage (4), l’interrupteur de découpage (4) étant commandé en fonction du courant consommé par le calculateur et d’un ratio de découpage fonction du rapport entre la tension d’entrée et la tension de sortie de l’alimentation à découpage, le procédé comprenant les étapes suivantes : on détermine la tension d’entrée de l’alimentation à découpage et le ratio de découpage de l’alimentation, on détermine le courant à l’entrée du système embarqué en fonction de la tension d’entrée du système embarqué, du ratio de découpage et soit de la fréquence de découpage soit de la période de découpage, on détermine la puissance consommée par le calculateur comme le produit de la tension et du courant d’entrée du système embarqué. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’alimentation à découpage est choisie parmi les régulateurs en mode discontinu avec des typologies de type flyback, les inverseurs et les abaisseurs de tension. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel on corrige la valeur de la puissance consommée en fonction de la température du système embarqué. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on corrige la relation entre le ratio de découpage et le courant consommé en fonction de la température du système embarqué. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel on détermine la durée durant laquelle l’interrupteur est passant et la durée durant laquelle l’interrupteur est non passant, puis on en déduit le ratio de découpage et soit la fréquence de découpage, soit la période de découpage. Système de détermination de la consommation électrique d’un système embaqué (1) comprenant un calculateur (2) et une alimentation à découpage continu-continu (3), l’alimentation à découpage (3) alimentant uniquement le calculateur (2) et comprenant au moins un interrupteur de découpage (4), l’interrupteur de découpage (4) étant commandé en fonction d’un ratio de découpage fonction du rapport entre la tension d’entrée et la tension de sortie de l’alimentation à découpage, le système de détermination comprenant des moyens de calcul configurés pour réaliser les étapes de procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.