LES DIPOLES REACTIFS MODULES ET LA GESTION DE L'ENERGIE REACTIVE DANS LES CONVERTISSEURS A DECOUPAGE

Abstract

The presented work aims mainly at simplifying the study of energy transfers involved in converters. A preliminary mathematic* study leads to introduce a new element in equivalent circuits. We name it "loss less modulator". This modulator is something like an ideal transformer, the ratio of which cart vary, under control, with time. Such a function is obtained by associating a chopper with low pass filters. Then, we study the association of a ~oss less modulator with a standard reactive element and we named such a dipole "modulated reactive dipole". We show that not only such *a device behaves as a time varying reactive element, but it can also behave as an inductive one, even if energy storage is capaci~ive.. Thus, a large part of converters appear as* assemblies of a small number of loss less modulators and modulated reactive dipoles. Finally and independently, we show that someconversions require the storage of a minimum energy. It is thus necessary to manage the energy by minimizing the stored amolint, i.e. in "taut flow". This concept,applied to a PFC ac-de converter; leads to reduce by a factor* higher than 10 the stored energy as weil as the output rise time. This is supported by a practical realization.Le travail présenté vise essentiellement à simplifier l'étude des transferts énergétiques qui prennent place au sein des convertisseurs statiques. Une étude mathématique préliminaire nous amène à introduire, dans les schémas, un nouvel élément de représentation que nous nommons "modulateur sans pertes". Ce modulateur peut être présenté comme un transformateur idéal dont le rapport varie au court*du temps sous l'effet d'une commande. .Une telle fonction s'obtient en associant un hacheur bien choisi à des filtres appropriés. Nous étudions ensuite l'association d'un modulateur sans pertes et d'un élément réactif standard que nous appelons udipôle réactif modulé". Nous montrons qu'il est* possible d'obtenir, non seulement, des éléments- réactifs* dont la valeur varie dans le temps, mais aussi un comportement inductif avec un stockage capacitif. Dès lors, nombre de convertisseurs apparaissent comme un assemblage d'~n petit nombre de modulateurs sans pertes et de dipôles réactifs modulés. Enfin et indépendamment, nous montrons que certaines conversions nécessitent le stockage d'une énergie minimum: il faut donc gérer l'énergie en minimisant le stock, c'est à dire en flux. tendu. Ce. concept, appliqué à un convertisseur AC~DC à absorption sinusoïdale, permet de réduire par un facteur supérieur à 10 l'énergie stockée et, par-là même, le temps d'établissement de la sortie. Ceci est étayé par une réalisation pratique