Co-conception de l’étage de puissance et de la boucle de régulation
Convertisseurs de tension intégrés inductifs : principes fondamentaux

La figure 1 montre un filtre en sortie composé d’une inductance et d’un condensateur. Une tendance consiste à mettre tout en œuvre pour réduire la taille de ces composants passifs. On verra plus loin que l’objectif de grandes performances dynamiques s’accompagnent d’un condensateur de petite taille, mais qui doit être compensée par une fréquence de découpage plus élevée. La réduction de la taille du condensateur en sortie est également la clef pour l’approche DVS. En effet, maîtriser le temps de correction des perturbations sur la tension de sortie consiste à minimiser les charges et décharges du condensateur, c’est-à-dire diminuer également le courant fourni ou prélevé au condensateur. L’inductance qui fournit l’énergie au condensateur (figure 1) est soumise à moins de variation de courant et l’énergie mobilisée pour la correction de tension est moindre. Pour autant, diminuer la taille du condensateur de sortie au profit de la taille de l’inductance trouve une limite. Une inductance grande va s’opposer à la variation du courant qui la traverse, aussi sur un échelon de courant, la tension de sortie subira une forte variation car peu de courant sera disponible pour corriger la charge du condensateur. Ce que l’inductance ne peut fournir ou absorber, c’est le condensateur qui en héritera.

En résumé une haute fréquence de découpage est intéressante du point de vue de la dynamique de sortie du convertisseur mais le coût est élevé en terme de pertes Joule. L’architecture à plusieurs phases de conversion, ou convertisseur multi-phases, correspond à plusieurs convertisseurs quasi indépendants, fournissant du courant au même condensateur en sortie ...