Règles fondamentales d'association
Association de convertisseurs assurant une liaison énergétique

L'association de convertisseurs avec un étage de liaison intermédiaire est utilisée pour assurer l'échange d'énergie entre des sources S1 et S2.

Le choix de la nature de la liaison, en courant, en tension ou mixte, est directement lié à la nature des sources S1 et S2 et doit donc respecter les règles énoncées suivantes :

• les propriétés de réversibilités des sources et de la liaison induisent le choix des caractéristiques statiques des interrupteurs mis en jeu dans les convertisseurs CS1 et CS2 ;

• la compatibilité des sources et de la liaison doit être assurée sur tout l'horizon fréquentiel et nécessite, dans certains cas, la mise en place de boucles de régulation pour contrôler les grandeurs tension ou courant dans le domaine des basses fréquences ou du continu.

La figure 1 présente des exemples de liaisons intermédiaires. En fonction de la nature de la liaison, les propriétés suivantes peuvent être énoncées :

• si l'étage de liaison inclut des éléments de stockage d'énergie, il n'y a pas de connexion directe et donc d'interaction entre les sources S1 et S2 qui sont alors découplées ;

• si l'étage de liaison est direct (sans éléments de stockage d'énergie), les sources S1 et S2 ne sont plus découplées. Celles-ci sont donc obligatoirement de natures différentes, l'une impose le courant, l'autre la tension. La mise en cascade permet alors de créer une liaison dont les amplitudes de tension et de courant sont imposées par les sources S1 et S2 mais à la fréquence de commutation des interrupteurs ;

• un étage de liaison alternatif peut procurer naturellement des conditions de commutation douce aux interrupteurs des convertisseurs CS1 et CS2. Cela permet de réduire les pertes et/ou d'augmenter la fréquence de commutation. De plus, ce même étage peut naturellement inclure un transformateur (isolement galvanique, adaptation de niveau de tension et de courant) dont la masse et le volume dépendent directement de la fréquence de commutation ;

• un étage de liaison alternatif incluant des éléments de stockage d'énergie présente une impédance variable en fonction de la fréquence. Cette propriété peut être exploitée pour obtenir un convertisseur avec des caractéristiques de sortie non linéaire.

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