| Titre : | Contribution à la modélisation des Convertisseurs multicellulaires parallèles magnétiquement couplées |
| Auteurs : | Fatiha KHELILI, Auteur ; Amel Hadri Hamida, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Convertisseurs entrelacé.Transformateurs InterCell.Optimisation des ICT |
| Résumé : |
Ces dernières années, l'intérêt pour les convertisseurs multicellulaires parallèles a
augmenté, ce qui partiellement en raison de la possibilité de coupler les inducteurs utilisés pour connecter les différents cellules de commutation ensemble. Le couplage des inducteurs pour former un Transformateur InterCell (ICT) ne modifie généralement pas le courant de sortie, mais réduit l'ondulation de courant dans les enroulements et l'oscillation du flux dans certaines régions du noyau. On peut montrer que cela apporte une réduction de pertes de cuivre et de noyau dans le composant magnétique. La réduction de l'ondulation de courant de phase réduit également la différence entre allumer et éteindre le courant dans les commutateurs, ce qui une réduction des pertes de commutation pour les dispositifs générant plus de pertes à l'arrêt qu'à l'allumage. La conception d'un ICT n'est pas si différente de tout autre composant magnétique, mais il est Des caractéristiques très spécifiques et inhérentes doivent être prises en compte. Profitant pleinement des avantages potentiels des ICT nécessitent le développement d'outils et de méthodes spécifiques l'objectif de l'étude. Nous montrons comment concevoir des ICT en considérant plusieurs topologies et différentes méthodes, de la plus précise et la plus longue à la moins précise mais plus rapidement calculé. L'explication de la conception des ICT est divisée en quatre parties principales: Cuivre Pertes, pertes de noyau, saturation de densité de flux et aspects thermiques. Une plus grande attention est accordée aux pertes de cuivre à haute fréquence depuis des phénomènes complexes tels que la peau et les effets de proximité influencent fortement à la conception des ICT. Une comparaison entre les association des ICT est montrée. La comparaison avec des inductances non couplées est également faite afin de vérifier les avantages de ce genre de composant magnétique. Les aspects de contrôle des VRM sont appliqués. Les méthodes PWM sont effectuées et vérifiées un environnement MATLAB. |
| Sommaire : |
Sommaire
CHAPITRE1 ÉTAT DE L'ART 1.1. INTRODUCTION: ...........................................................................................................19 1.2. EVOLUTION DES TOPOLOGIES DES VRM :.....................................................20 1.2.1 Évolution des alimentations des microprocesseurs :................................................21 1.2.2 Différentes topologies des VRM :............................................................................24 1.2.2.1 VRM avec une cellule de commutation :..............................................................25 1.3 STRUCTURE DES VRM DE NOUVELLE GÉNÉRATION :.............................28 1.3.1 Convertisseurs multicellulaires parallèles à phases couplées :................................28 1.3.2 Transformateurs inter-cellules ICT :.......................................................................32 1.3.3 Transformateur :......................................................................................................34 1.3.4 Transformateur inter-cellules isolé :........................................................................35 1.4 DÉVELEPPEMENT THÉORIQUE DE LA MÉTHODE DU « Backstepping » :..................36 1.4.2 Equilibre et stabilité des systèmes:..........................................................................36 1 REMERCIMENT...........................................................................................................................I RESUMÉ........................................................................................................................................II ملخص ..............................................................................................................................................III ABSTRACT..................................................................................................................................IV SOMMAIRE....................................................................................................................................1 LISTE DES FIGURES.....................................................................................................................5 LISTES DES TABLEAUX............................................................................................................10 NOTATION...................................................................................................................................11 INTRODUCTION GÉNÉRALE....................................................................................................14 1.6 CONCLUSION :.................................................................................................................41 CHAPITRE2 Étude des convertisseurs multicellulaires parallèles de type Buck 2.3.1. Introduction :........................................................................................................................43 2.3.2. Topologies des convertisseurs multicellulaires parallèles :.................................................46 2.3.3. Cellule de commutation (Synchrone Buck converter) :.......................................................46 2.3.4. Connexion en parallèle de cellules de commutation :..........................................................47 2.3.5. Problématiques liées à la mise en parallèle de plusieurs cellules de commutation :............48 2.3.6. Déséquilibrage des courants de branches :...........................................................................49 2.3.7 Les avantages des hacheurs entrelacés :................................................................................53 2.4. MODE DU FONCTIONNEMENT DU CONVERTISSEURS MULTICELLULAIRE PARALLELE : ..............................................................................................................................53 2.4.1. Convertisseurs synchronisés :..............................................................................................54 1.5 LECTURE SUR LES TRAVAUX ANTÉRIEURS :..............................................................39 1.4.3. Choix de la fonction de Lyapunov :..........................................................................38 Convertisseurs intercalés (asynchronisés) :..........................................................................58 2.5 VRM ALIMENTATION DES MICROPROCESSEUR :......................................................59 2.5.1 VRM avec plusieurs cellules de commutation :................................................................................59 Chapitre 3 Convertisseurs multicellulaires parallèles magnétiquement couplées INTRODUCTION :..................................................................................................................63 3.2 INDUCTANCES COUPLÉS OU NON COUPLÉS : .............................................................64 3.3 TRANSFORMATEURS INTER-CELLULES POUR CONVERTISSEURS ENTRELACES :.............................................................................................................................65 3.5 ETUDE COMPARATIVE DE DIFFERENTES CONFIGURATION DE COUPLAGE :....75 3.6 RESULTATS DE SIMULATION : ........................................................................................79 3.7 CONCLUSION :......................................................................................................................83 Chapitre 4 Analyse et commande des VRM 4.1 INTRODUCTION :..................................................................................................................85 4.3 CONTROLE DES VRM : .......................................................................................................87 4.3.1 Contrôle linéaire des convertisseurs DC/DC :.................................................................87 4.3.2 Contrôle non-linéaire des convertisseurs DC/DC : ........................................................90 4.4. STRATÉGIES DE COMMANDE :........................................................................................91 4.4.1 Commande classique utilisant des contrôleurs PI :..........................................................92 4.4.2 Commande robuste par la technique de Backstepping : ...................................................94 4.6 CONCLUSION : .....................................................................................................................99 3.4 MODÉLISATION DES ICTs :................................................................................................71 3.3.1 Généralités :................................................................................. .......6 3.3.2 Structure à transformateurs monolithiques :.........................................66 3.3.3 Structure à transformateurs séparés :.............................................. .....70 4.2 CHOIX DU LOGICIEL :.........................................................................................................87 3 Chapitre 3 Convertisseurs multicellulaires parallèles magnétiquement couplées Chapitre 5 Résultats de simulation: 5.1 INTRODUCTION :................................................................................................................100 5.2 CAS D’UN VRM A 3 BUCK MULTICELLULAIRES EN UTILISANT DES INDUCTANCES NON COUPLEES :.........................................................................................101 5.3 RESULTATS DE SIMULATION PAR LA COMMANDE PI:............................................105 5.3.1 Cas de perturbation au niveau de la tension de référence :.......................105 5.3.2 L'effet de la perturbation de charge :......................................................108 5.4 RESULTATS DE SIMULATION AVEC LA COMMANDE ROBUSTE (technique du Backstepping) :..............................................................................................................................112 5.4.2 Cas de perturbation au niveau de la tension de référence :........................ .112 5.4.2 L'effet de la perturbation de charge :....................... .................................114 5.5 CAS D’UN VRM à 3 BUCK MULTICELLULAIRE EN UTILISANT DES IC A ASSOCIATION CASCADE CYCLIQUE :..............................................................................................................117 5.5.1 Choix de la topologie du composant :.............................................................................117 5.5.2 Résultats de simulation :....................................... ..................................119 5.7 CONCLUSION:.......................................................................................................................125 CONCLUSION GENERALE:........................................................................................................126 BIBLIOGRAPHIE:........................................................................................................................130 ANNEXE:......................................................................................................................................147 |
| Type de document : | Thése doctorat |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0939 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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