Brevet FR3044843A1 (20170609)
REVENDICATIONS1) Procédé de contrôle d'un convertisseur continu/continu comprenant un élément (20) d'accumulation d'énergie, un élément (30) de stockage d'énergie et un élément de commutation (10), ledit procédé de contrôle comportant les étapes suivantes mises en oeuvre par une unité de contrôle (40): - une étape (E100) de génération d'un signal de commande (SC) de l'élément de commutation (10) avec un rapport cyclique a fonction d'information sur les conditions électriques en sortie dudit convertisseur, et - une étape (E200) de commande dudit élément de commutation (10) au moyen dudit signal de commande (SC), caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - une étape (E300) de correction dudit signal de commande (SC) pour un mode de conduction continue, - une étape (E400) de correction dudit signal de commande (SC) pour un mode de conduction discontinue, - une étape (E500) d'estimation du mode de fonctionnement actuel dudit convertisseur afin de commander la mise en oeuvre soit de l'étape de correction en mode de conduction continue (E300), soit l'étape de correction de mode de conduction discontinue (E400), en fonction du mode de fonctionnement actuel estimé, ladite étape d'estimation (E500) comprenant les étapes suivantes: - une étape (E10) de calcul du rapport cyclique théorique (accm) en mode de conduction continue, - une étape (E30) de calcul de la valeur théorique du rapport cyclique limite (ahmth) entre les deux modes de fonctionnement CCM et DCM, - une étape (E40) de comparaison de la valeur du rapport cyclique théorique (accm) en mode de conduction continue, de la valeur théorique du rapport cyclique limite (ahmth) et de la valeur du rapport cyclique actuel (a) et - une étape (E50) de détermination du mode de conduction continue CCM si la valeur du rapport cyclique actuel (a) est supérieure à la valeur du rapport cyclique théorique (accm) en mode de conduction continue, - une étape (E51) de détermination du mode de conduction discontinue DCM si la valeur du rapport cyclique actuel (a) est inférieure à la valeur théorique du rapport cyclique limite (al mth), 3044843 11 - une étape (E52) d'indétermination du mode de fonctionnement si la valeur du rapport cyclique actuel a est comprise entre la valeur théorique du rapport cyclique limite (ahmth) et la valeur du rapport cyclique théorique (accm) en mode de conduction continue. 5\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (E20) de calcul de la valeur théorique actuelle de la charge (Zth) en considérant que le convertisseur fonctionne de manière stable sur un mode de conduction discontinue et en considérant la valeur du rapport cyclique a du signal de 10 commande (SC) de l'élément de commutation (10), le rapport de la tension de sortie (Vs) et de la tension d'entrée (Ve), les valeurs hors charge des composants constituant le convertisseur et les valeurs des différents paramètres de fonctionnement du convertisseur, telles que la fréquence (fd) du signal de commande (SC). 15\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle selon la revendication 2, ledit convertisseur étant du type Flyback, dans lequel l'élément d'accumulation (20) est un transformateur, l'élément de stockage (30) est un condensateur qui est isolé de l'enroulement secondaire du transformateur (20), pendant la première partie de chaque période, par une diode (31), caractérisé en ce que la valeur théorique actuelle de la charge (Zth) calculée à l'étape 20 (E20) est donnée par la relation : 2Lp fd Zth = ( \2 Ve .ct 'Vs ) où Lp est l'inductance du transformateur (20) vue de son primaire, (fd) la 25 fréquence de commutation de l'élément de commutation (10), (Ve) la tension d'entrée du convertisseur, (Vs) la tension de sortie du convertisseur et (a) le rapport cyclique du signal de commande (SC) appliqué à l'élément de commutation (10).\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite 30 étape (E30) de calcul de la valeur théorique du rapport cyclique limite (ahmth) entre les deux modes de fonctionnement CCM et DCM est mise en oeuvre en considérant le rapport de la tension de sortie (Vs) et de la tension d'entrée (Ve), les valeurs hors charge des composants constituant le convertisseur et les valeurs des différents 3044843 12 paramètres de fonctionnement du convertisseur, telles que la fréquence (fd) du signal de commande (SC), ainsi que la valeur théorique de la charge (Zth).\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle selon la revendication 4, ledit convertisseur étant du type 5 Flyback, dans lequel l'élément d'accumulation (20) est un transformateur, l'élément de stockage (30) est un condensateur qui est isolé de l'enroulement secondaire du transformateur (20), pendant la première partie de chaque période, par une diode (31), caractérisé en ce que la valeur théorique du rapport cyclique limite (ahmth) peut être calculée à partir de l'expression suivante : 10 112L p fd lim .th 1 Zth -1\12 où Lp est l'inductance du transformateur (20) vue de son primaire, fd la fréquence de commutation de l'élément de commutation (10), Zth la valeur théorique 15 de la charge et N le rapport du nombre de spires du transformateur (20).\n<CLM>\1\tProcédé de contrôle selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (E60) mise en oeuvre suite à l'étape (E50) d'activation de la mise en oeuvre de l'étape de correction en mode de conduction continue (E300) si 20 celle-ci n'est pas déjà activée et une étape (E61) mise en oeuvre suite à l'étape (E51) d'activation de la mise en oeuvre de l'étape de correction en mode de conduction discontinue (E400) si celle-ci n'est pas déjà activée.\n<CLM>\1\tConvertisseur continu/continu comprenant un élément (20) d'accumulation 25 d'énergie, un élément (30) de stockage d'énergie, un élément de commutation (10), et une unité de contrôle (40) pour générer un signal de commande de l'élément de commutation (10) avec un rapport cyclique a fonction d'information sur les conditions électriques en sortie dudit convertisseur et pour commander ledit élément de commutation (10) au moyen dudit signal de commande, caractérisé en ce qu'il 30 comporte en outre: - un correcteur (42) pour un mode de conduction continue, - un correcteur (43) pour un mode de conduction discontinue, 3044843 13 - un estimateur de mode (44) pour estimer le mode de fonctionnement actuel afin de commander, en fonction du mode de fonctionnement actuel estimé, l'activation soit du correcteur pour le mode de conduction continue, soit du correcteur pour le mode de conduction discontinue, 5 ledit estimateur de mode (44) comprenant les moyens suivants: - des moyens (441) de calcul du rapport cyclique théorique accm en mode de conduction continue, - des moyens (443) de calcul de la valeur théorique du rapport cyclique limite ahm.th entre les deux modes de fonctionnement CCM et DCM, 10 - des moyens (444) de comparaison de la valeur du rapport cyclique théorique OEccm en mode de conduction continue, de la valeur théorique du rapport cyclique limite alim.th et de la valeur du rapport cyclique actuel a et - des moyens (445) de détermination du mode de conduction continue CCM si la valeur du rapport cyclique actuel a est supérieure à la valeur du rapport cyclique 15 théorique accm en mode de conduction continue, - des moyens (446) de détermination du mode de conduction discontinue DCM si la valeur du rapport cyclique actuel a est inférieure à la valeur théorique du rapport cyclique limite alim.th, - des moyens (447) d'indétermination du mode de fonctionnement si la valeur du 20 rapport cyclique actuel a est comprise entre la valeur théorique du rapport cyclique limite alim.th et la valeur du rapport cyclique théorique accm en mode de conduction continue.\n<CLM>\1\tConvertisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des 25 moyens (442) de calcul de la valeur théorique actuelle de la charge Zth en considérant que l'alimentation fonctionne de manière stable sur un mode de conduction discontinue et en considérant la valeur du rapport cyclique a du signal de commande de l'élément de commutation (10), le rapport de la tension de sortie Vs et de la tension d'entrée Ve, les valeurs hors charge des composants constituant le convertisseur et les 30 valeurs des différents paramètres de fonctionnement du convertisseur, telles que la fréquence fd du signal de commande (SC).\n<CLM>\1\tConvertisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte lesdits moyens (443) de calcul de la valeur théorique du rapport cyclique limite al mth entre 3044843 14 les deux modes de fonctionnement CCM et DCM qui tiennent compte du rapport de la tension de sortie Vs et de la tension d'entrée Ve, les valeurs hors charge des composants constituant le convertisseur et les valeurs des différents paramètres de fonctionnement du convertisseur, telles que la fréquence fd du signal de commande 5 (SC), ainsi que la valeur théorique de la charge Zth.\n<CLM>\1\tConvertisseur selon une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (448) pour activer le correcteur (42) si le mode estimé est le mode CCM et si le correcteur (41) n'est pas déjà activé et des moyens (449) pour 10 activer le correcteur (43) si le mode estimé est le mode DCM et si le correcteur (43) n'est pas déjà activé.\n<CLM>\1\tConvertisseur selon une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il est du type Flyback, dans lequel l'élément d'accumulation (20) est un transformateur, 15 l'élément de stockage (30) est un condensateur qui est isolé de l'enroulement secondaire du transformateur (20), pendant la première partie de chaque période, par une diode (31).