Brevet FR3040839A1 (20170310)
REVENDICATIONS1. Convertisseur électronique (30,\n<CLM>\1\tpermettant un transfert de puissance d'une source de tension alternative (32), connectée entre une borne d'entrée (E) et une borne commune (PC), vers une charge (31,\n<CLM>\1\tconnectée entre une borne de sortie (S) et une borne de référence (REF), la tension alternative (VE) ayant une première fréquence (F1) et comprenant des alternances positives entremêlées d'alternances négatives, ledit convertisseur comportant : - une inductance d'entrée (L1) connectée à la borne d'entrée (E) ; - une inductance de sortie (L2) connectée à la borne de sortie (S) ; - une capacité de stockage (C) disposée entre l'inductance d'entrée et l'inductance de sortie ; - un circuit de découpage configuré pour : o dans un premier état de fonctionnement (P1), charger l'inductance d'entrée (L1) grâce à la source de tension alternative (32) et décharger la capacité de stockage (C) dans l'inductance de sortie (L2) en alimentant la charge (31,\n<CLM>\1\t; o dans un deuxième état de fonctionnement (P2), décharger l'inductance d'entrée (L1) dans la capacité de stockage (C) et décharger l'inductance de sortie (L2) en alimentant la charge ; et - un dispositif de commande (33) du circuit de découpage, configuré pour activer, lors de chacune des alternances positives et négatives, des cycles successifs de fonctionnement à une deuxième fréquence (F2) supérieure à la première fréquence (F1), chaque cycle de fonctionnement étant constitué du premier état de fonctionnement (P1) et du deuxième état de fonctionnement (P2), le premier état de fonctionnement ayant un rapport cyclique (a) qui varie de façon à obtenir une tension de sortie (Vs) constante entre la borne de sortie (S) et la borne de référence (REF) lors de chacune des alternances positives et négatives.\n<CLM>\1\tConvertisseur (30,\n<CLM>\1\tselon la revendication 1, dans lequel le dispositif de commande (33) est configuré pour faire varier le rapport cyclique (a) selon des sens de variation identiques à ceux de la tension alternative (VE) lors de chaque 3040839 30 alternance négative et selon des sens de variation opposés à ceux de la tension alternative lors de chaque alternance positive.\n<CLM>\1\tConvertisseur (30,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le 5 dispositif de commande (33) est configuré pour faire varier le rapport cyclique (a) de façon périodique à une troisième fréquence égale au double de la première fréquence (F1).\n<CLM>\1\tConvertisseur (30,\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans 10 lequel le circuit de découpage est en outre configuré pour connecter l'inductance d'entrée (L1) et la capacité de stockage (C) en série avec la source de tension alternative (32) dans un troisième état de fonctionnement (P3), et le dispositif de commande (33) est en outre configuré pour activer le troisième état de fonctionnement à chaque transition entre les alternances positives et négatives. 15\n<CLM>\1\tConvertisseur (30,\n<CLM>\1\tselon la revendication 4, dans lequel le dispositif de commande (33) est en outre configuré pour mesurer la tension (Vc) aux bornes de la capacité de stockage (C) et dans lequel le troisième état de fonctionnement (P3) débute sensiblement à un premier instant (td) de passage à zéro de la tension 20 alternative et prend fin à un deuxième instant (tf) lorsque la tension mesurée aux bornes de la capacité de stockage (C) atteint une valeur de signe opposé à celle mesurée au premier instant.\n<CLM>\1\tConvertisseur (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans 25 lequel : - l'inductance d'entrée (L1) comprend une première extrémité connectée à la borne d'entrée (E) et une deuxième extrémité connectée à une première électrode de la capacité de stockage (C), - l'inductance de sortie (L2) comprend une première extrémité et une deuxième 30 extrémité connectée à la borne de sortie (S) ; - le circuit de découplage comprend : - un premier interrupteur bidirectionnel (01) ayant une première extrémité connectée à la deuxième extrémité de l'inductance d'entrée (L1) et une 3040839 31 deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC) ; et - un pont redresseur commandé (102) de type Graetz ayant une entrée connectée entre une deuxième électrode de la capacité de stockage (C) et la borne commune (PC), et une sortie connectée entre la borne de 5 référence (REF) et la première extrémité de l'inductance de sortie (L2).\n<CLM>\1\tConvertisseur (100) selon la revendication 6, dans lequel le pont redresseur commandé (102) de type Graetz comporte quatre composants dont au moins deux transistors (Q21, Q22). 10\n<CLM>\1\tConvertisseur (100) selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel le pont redresseur commandé (102) de type Graetz comporte : - une première diode (D1) ayant une cathode connectée à la deuxième électrode de la capacité de stockage (C) et une anode connectée à la borne 15 de référence (REF) ; - un premier transistor (Q21) ayant une première extrémité connectée à la borne de référence (REF) et une deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC) ; - une deuxième diode (D2) ayant une anode connectée à la deuxième électrode 20 de la capacité de stockage (C) et une cathode connectée à la première extrémité de l'inductance de sortie (L2) ; et - un deuxième transistor (Q22) ayant une première extrémité connectée à la première extrémité de l'inductance de sortie (L2) et une deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC). 25\n<CLM>\1\tConvertisseur (100) selon la revendication 8, dans lequel : - le premier interrupteur bidirectionnel (01) est commandé successivement en ouverture et en fermeture par le dispositif de commande lors de chacune des alternances positives et négatives ; 30 - le premier transistor (Q21) est commandé par le dispositif de commande en ouverture lors de chacune des alternances positives et en fermeture lors de chacune des alternances négatives ; - le deuxième transistor (Q22) est commandé par le dispositif de commande en 3040839 32 fermeture lors de chacune des alternances positives et en ouverture lors de chacune des alternances négatives ; et - le premier interrupteur bidirectionnel (01) est commandé en ouverture par le dispositif de commande à chaque transition entre les alternances positives et 5 négatives ; - les premier et deuxième transistors (Q21, Q22) sont commandés en fermeture par le dispositif de commande à chaque transition entre les alternances positives et négatives. lo\n<CLM>\1\tConvertisseur (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel : - la borne de référence (REF) est connectée à la borne commune (PC) ; - l'inductance d'entrée (L1) comprend une première extrémité connectée à la borne d'entrée (E) et une deuxième extrémité connectée à une 15 première électrode de la capacité de stockage (C) ; - l'inductance de sortie (L2) comprend une première extrémité connectée à une deuxième électrode de la capacité de stockage (C) et une deuxième extrémité connectée à la borne de sortie (S) ; et dans lequel le circuit de découplage comprend : 20 - un premier interrupteur bidirectionnel (01) ayant une première extrémité connectée à la deuxième extrémité de l'inductance d'entrée (L1) et une deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC) ; et un deuxième interrupteur bidirectionnel (Q2) ayant une première extrémité connectée à la première extrémité de l'inductance de sortie (L2) et une 25 deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC).\n<CLM>\1\tConvertisseur (30) selon la revendication 10, dans lequel : - le premier interrupteur bidirectionnel (01) est commandé successivement en ouverture et en fermeture par le dispositif de commande (33) lors de chacune 30 des alternances positives et négatives ; - le deuxième interrupteur bidirectionnel (Q2) est configuré pour commuter spontanément entre ouverture et fermeture lors de chacune des alternances positives et négatives ; 3040839 33 - le premier interrupteur bidirectionnel (01) est commandé en ouverture par le dispositif de commande (33) à chaque transition entre les alternances positives et négatives ; - le deuxième interrupteur bidirectionnel (Q2) est commandé en fermeture par 5 le dispositif de commande (33) à chaque transition entre les alternances positives et négatives.\n<CLM>\1\tConvertisseur (30) selon l'une des revendications 10 et 11, dans lequel le deuxième interrupteur bidirectionnel (Q2) comprend des première et deuxième 10 branches connectées en parallèle, la première branche comprenant un premier transistor (T21) et une première diode (D21) connectés en série, la deuxième branche comprenant un deuxième transistor (T22) et une deuxième diode (D22) connectés en série, les première et deuxième diodes étant montées dans des sens contraires. 15\n<CLM>\1\tConvertisseur (30,\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 5 à 12, dans lequel le premier interrupteur bidirectionnel (01) comporte des premier et deuxième transistors (T11, T12) montés en série tête-bêche et commandés par un seul et même signal (VcNAD) issu du dispositif de commande (33). 20\n<CLM>\1\tConvertisseur (30,\n<CLM>\1\tselon la revendication 13, dans lequel dans lequel les premier et deuxième transistors (T11, T12) du premier interrupteur bidirectionnel (01) sont des transistors HEMT à base de nitrure de gallium 25\n<CLM>\1\tSystème d'éclairage comprenant : - un convertisseur électronique (30,\n<CLM>\1\tselon l'une quelconque des revendications 1 à 14 ; et - une charge (31,\n<CLM>\1\tmunie d'au moins une LED et connectée entre la borne de sortie (S) et la borne de référence (REF) du convertisseur électronique. 30\n<CLM>\1\tSystème d'éclairage selon la revendication 15, dans lequel : - la charge (101) est munie d'une série de LED, la borne de sortie (S) du convertisseur (100) constituant un point d'entrée du courant dans la série de 3040839 34 LED ; - l'inductance d'entrée (L1) comprend une première extrémité connectée à la borne d'entrée (E) et une deuxième extrémité connectée à une première électrode de la capacité de stockage (C), 5 - l'inductance de sortie (L2) comprend une première extrémité et une deuxième extrémité connectée à la borne de sortie (S) ; - le circuit de découplage comprend : - un premier interrupteur bidirectionnel (Q1) ayant une première extrémité connectée à la deuxième extrémité de l'inductance d'entrée (L1) et une 10 deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC) ; et - un pont redresseur commandé (102) de type Graetz ayant une entrée connectée entre une deuxième électrode de la capacité de stockage (C) et la borne commune (PC), et une sortie connectée entre la borne de référence (REF) et la première extrémité de l'inductance de sortie (L2). 15\n<CLM>\1\tSystème d'éclairage selon la revendication 15, dans lequel : - la charge (31) est munie de deux séries de LED connectées en antiparallèle ; - la borne de référence (REF) est connectée à la borne commune (PC) ; - l'inductance d'entrée (L1) comprend une première extrémité connectée à la 20 borne d'entrée (E) et une deuxième extrémité connectée à une première électrode de la capacité de stockage (C) ; - l'inductance de sortie (L2) comprend une première extrémité connectée à une deuxième électrode de la capacité de stockage (C) et une deuxième extrémité connectée à la borne de sortie (S) ; et 25 - le circuit de découplage comprend : o un premier interrupteur bidirectionnel (Q1) ayant une première extrémité connectée à la deuxième extrémité de l'inductance d'entrée (L1) et une deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC) ; et 30 o un deuxième interrupteur bidirectionnel (Q2) ayant une première extrémité connectée à la première extrémité de l'inductance de sortie (L2) et une deuxième extrémité connectée à la borne commune (PC).