| Titre : | Conception et implémentation d'un convertisseur DC-DC quasi -résonnant coté alimentation appliqué à un générateur de chauffage inductif |
| Auteurs : | Amel Hadri Hamida, Auteur ; S MIMOUNE M, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2005 |
| Format : | 81.P / Ill / 30/20 cm |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
يُعد التقليل من الضياعات و القيم العظمى للتيار و التوتر من أهم أهداف تقنيات التبديل المرن. في هذه المذكرة, قمنا بدراسة محول شبه الرنين من جهة التغذية مكون من قاطعتين, من أجل تقليص ضياعات الاستطاعة في المحولات الكهربائية ذات الرنين. هذا المحول الكهربائي يحفظ ايجابيات المحولات الكهربائية ذات الرنين مثل: شروط التبديل المرن, التواتر العالي و البساطة. قمنا أيضا بتحليل محول كهربائي يستعمل تقنية التبديل عند توتر معدوم, من أجل تطبيقات تحتاج إلى استطاعة و تواترات تبديل عالية, أي ما معناه التسخين عن طريق التحريض المغناطيسي. هذه المذكرة تتضمن مقارنة بين محول مستمر- مستمر كلاسيكي و بين محول شبه الرنين, من خلال هذه الدراسة تم تحديد المحول الكهربائي الذي يتميز بأقل نسبة ضياعات و أكثر فعالية (أحسن مردود). تم إنجاز هذه الدراسة باستعمال المنطق الحسابي " مطـلاب". La réduction des pertes et les pics dûs à la commutation est un des buts principaux des techniques de commutation douce. Dans ce travail, un convertisseur quasi-résonnant côté alimentation avec deux interrupteurs (QRDLC) est présenté pour réduire les pertes de puissance dans les convertisseurs à résonance. Il préserve les avantages des convertisseurs résonnants comme les conditions de la commutation douce, la haute fréquence et la simplicité. Ce travail analyse un convertisseur quasi résonnant à commutation douce, avec la technique (ZVS), appropriée pour des applications de grande puissance et haute fréquence de commutation. Ceci est particulièrement vrai pour le chauffage par induction. Une étude comparative entre un convertisseur classique DC/DC et un convertisseur quasi-résonnant est faite. La topologie de ce convertisseur résonnant, existe, en effet dans une large variété de formes. Cependant, le problème posé est qu’il est impératif de diminuer les pics de tension et de courant à travers les dispositifs à semi-conducteurs quand ils sont à l’état de commutation. Le convertisseur n'a pas seulement une grande puissance, mais doit posséder aussi de très faibles pertes de commutation puisque celle-ci est faite lorsque la tension s’annule. Ce travail développe également le calcul du rendement du convertisseur conventionnel DC/DC et du convertisseur quasi-résonnant côté alimentation (QRDLC). The reduction of the switching loss and dynamic switching stress is one of the major aims of soft switching techniques. In this study, a passively clamped two switch quasi-resonant DC link converter (QRDLC) is presented in order to reduce the resonant power loss in resonant DC link converters. It preserves the advantages of resonant DC link converters such as soft switching condition, high frequency and simplicity. This study analyses a soft switching partial quasi resonant DC link converter, with zero voltage switching (ZVS), suitable for application in the high power and high frequency switching, especially for induction heating application. A comparative study between a classical DC/DC converter, and a quasi-resonant DC link converter, is made. The present resonant converter topology does indeed exist in a wide variety of forms. However, it originates from attempts to avoid simultaneously high voltage across and high current through the semiconductor devices when the device traverses from conducting to blocking state or vice versa. This converter has not only high power density but also possess very low switching losses since the switching of the devices is made at zero voltage or zero current instants. This study develops the calculation of the efficiency of the conventional DC/DC converter and the (QRDLC). |
| Sommaire : |
NOTATIONS 5
INTRODUCTION GENERALE 7 CHAPITRE I ÉTUDE DES DIFFERENTES TOPOLOGIES DES CONVERTISSEURS ET ASSOCIATIONS EMPLOYÉES EN PRATIQUE I.1 INTRODUCTION 9 I.2 CLASSIFICATION DES CONVERTISSEURS A RESONANCE 10 I.2.1 Convertisseur à résonance côté charge 10 I.2.1.1 Convertisseur à résonance série 10 I.2.1.2 Convertisseur à résonance parallèle 11 I.2.2 Convertisseur à interrupteur résonnant 11 I.2.2.1 Principe 11 I.2.2.2 Interrupteurs résonnants 12 I.2.3 Convertisseur à résonance côté alimentation 13 I.3 CONVERTISSEURS QUASI- RESONNANT COTE ALIMENTATION 13 I.3.1 Convertisseur quasi-résonnant avec deux interrupteurs et un serrage passif 13 I.3.2 Convertisseur quasi-résonnant avec un interrupteur et un serrage passif 14 I.3.3 Convertisseur quasi-résonnant avec un serrage actif 15 I.4 CONCLUSION 17 CHAPITRE II ÉTUDE DYNAMIQUE DES DIFFERENTS ELEMENTS DE PUISSANCE II.1 INTRODUCTION 18 II.2 ELEMENTS SUR LES COMPOSANTS DE PUISSANCE 18 II.3 COMMUTATION D'UNE DIODE DE PUISSANCE 19 II.3.1 Rappel des caractéristiques statiques 19 II.3.1.1 Caractéristique en direct 19 II.3.1.2 Caractéristique en inverse 19 II.3.2 Caractéristique à la fermeture 20 II.3.2.1 Surtension à la fermeture 20 II.3.2.2 Temps de recouvrement direct 20 II.3.2.3 Pertes d’énergie en commutation à la fermeture 20 II.3.3 Caractéristique à l’ouverture (blocage) 21 II.3.3.1 Grandeurs caractéristiques 22 II.3.3.1.1 Intensité maximale du courant inverse de déstockage 22 II.3.3.1.2 Temps de recouvrement inverse 22 II.3.3.1.3 Tension inverse maximale et surtension inverse 22 II.3.3.1.4 Puissance perdue dans la diode à l’ouverture 23 II.4 COMMUTATION D'UN TRANSISTOR DE PUISSANCE A EFFET DE CHAMP 23 II.4.1 Généralités 23 II.4.2 Caractéristiques statiques 24 II.4.3 Caractéristiques dynamiques 25 II.4.4 Aires de sécurité 25 II.5 COMMUTATION D'UN IGBT 26 II.5.1 Généralités 26 II.5.2 Caractéristiques statiques 26 II.5.3 Comportement dynamique 27 II.5.4 Quelques ordres de grandeurs à propos des IGBT 28 II.6 CIRCUIT D’AIDE A LA COMMUTATION (CALC) 28 II.6.1 Principe des circuits d’aide à la fermeture 28 II.6.2 Principe des circuits d’aide à l’ouverture : 32 II.7 CONCLUSION 35 CHAPITRE III ANALYSE DU CONVERTISSEUR QUASI-RESONNANT COTE ALIMENTATION III.1 INTRODUCTION 36 III.2 DESCRIPTION DE CIRCUIT AUXILLIAIRE ET SON OPÉRATION 36 III.2.1 Description de convertisseur 36 III.2.2 Opération de circuit 37 III.3 CRITERES DE CONCEPTION 45 III.4 CONCLUSION 49 CHAPITRE IV SIMULATION DU CONVERTISSEUR CLASSIQUE DC-DC IV.1 INTRODUCTION 50 IV.2 DESCRIPTION DU CONVERTISSEUR CLASSIQUE 50 IV.3 MODELES DE PERTE DE CONDUCTION 52 IV.3.1 Cas des inductances 52 IV.3.2 Cas des condensateurs 53 IV.4 MODELES DE PERTES DE COMMUTATION 55 IV.5 SIMULATION DU CONVERTISSEUR CLASSIQUE 56 IV.6 ÉVALUATION DU RENDEMENT DU CONVERTISSEUR 57 IV.6.1 Pertes de conduction du circuit auxiliaire 57 IV.6.2 Pertes de commutation du circuit auxiliaire 58 IV.6.3 Pertes de conduction du circuit principal 58 IV.6.4 Pertes de commutation du circuit principal 58 IV.7 COMPARAISON DU RENDEMENT 59 IV.8 CONCLUSION 63 CHAPITRE V COMMANDE NON-LINEAIRE DE L'ASSOCIATION V.1 INTRODUCTION 64 V.2 PRESENTATION DE LA METHODE NON LINEAIRE 64 V.2.1 Modélisation 64 V.2.2 Modèle du convertisseur sous forme d’état 66 V.2.3 Principe de la méthode de la commande non-linéaire 67 V.3 ASSERVISSEMENT DE LA TENSION 69 V.4 CONCLUSION 74 CONCLUSION GENERALE 75 BIBLIOGRAPHIE 77 ANNEXE 80 |
Disponibilité (2)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0059 | Mémoire de magistere | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses | |
| TH/0059 | Mémoire de magistere | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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