Dual Active Bridge (DAB) pour la conversion continu-continu

Cet article présente une étude détaillée du convertisseur Dual Active Bridge (DAB). Il s’agit, au sein de la conversion continu-continu, d’une topologie associant une source et une charge de nature capacitive. Elle possède de ce fait un élément inductif qui sera le point-clé du dimensionnement.

Cette structure connaît un regain d’intérêt de par les performances qu’elle peut atteindre, mais également grâce à sa bidirectionnalité. L’étude détaillée pour le mode de commande le plus simple, communément appelé phase-shift , permet de cerner toutes les caractéristiques principales et d’établir les contraintes sur les composants de puissance (actifs et passifs) en vue de leur dimensionnement.

La présence de deux onduleurs en pont offre de nombreuses possibilités de commande qui sont analysées en vue d’améliorer le rendement. À cette occasion, la méthode d’étude au premier harmonique est employée pour simplifier l’approche afin d’établir des tendances. À partir de celles-ci, une modélisation exacte est menée pour proposer une modulation optimale.

Les extensions de ce convertisseur sont ensuite présentées. En particulier, le convertisseur DAB à résonance série affiche des particularités liées à la résonance et deux méthodes de dimensionnement du circuit résonant sont proposées. Par ailleurs, des variantes sont discutées afin d’envisager, d’une part, la réalisation de convertisseurs directs alternatif-continu et, d’autre part, la connexion de trois réseaux continus, utile lorsqu’on désire associer un moyen de stockage.

Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et un tableau des sigles et des symboles utilisés.