Électronique de puissance : conversion et gestion - Guide de lecture et perspectives

Cet article présente une courte introduction à l’électronique de puissance dans son acceptation pour les applications électroniques à faible puissance, c’est-à-dire une très grande gamme de produits où la régulation linéaire de tension est maintenant prohibée. Pour autant, il existe une étanchéité entre les mondes de l’électronique bas niveau et l’électronique de puissance. Il est rare qu’un enseignement sur la conception de circuits analogiques CMOS couvre les fondements de la conversion statique de l’énergie électrique. Le contraire est également vrai, mais n’est pas l’objet ici.

Aussi est née l’idée de proposer aux experts non familiers de ces fondements de l’électronique de puissance une collection dédiée à leur problématique. Il s’agit souvent de convertir une tension continue ou de l’asservir à une référence variable dans le temps, ou encore de produire une image négative d’une tension, mais avec un rendement énergétique élevé. La conversion statique couvre ces fonctions et bien d’autres, mais le propos sera volontairement réduit à quelques concepts choisis, comme par exemple la conversion sans isolation galvanique.

Le mécanisme de découpage, c’est-à-dire d’interruption brutale d’un chemin de courant pour en gérer la quantité, n’a pas les faveurs des ingénieurs en charge de la conception de fonctions électroniques délicates, car ils sont confrontés à du bruit, plus généralement reconnu sous le terme de Compatibilité ElectroMagnétique ou CEM. Enfin, contrairement au régulateur linéaire sous la forme d’un circuit intégré, un convertisseur de tension à découpage (à composants discrets) nécessite une boucle de contrôle dont il faut maîtriser la bande passante, la stabilité et les performances dynamiques. Une très grande complexité existe dans ce domaine et la collection a pour but d’aborder quelques principes fondateurs sans excès de détails.

Cet article a pour but de brosser un guide de lecture, de rappeler les motivations et les choix actés pour proposer une palette d’articles, ni trop simplistes, ni trop compliqués, et introduire la richesse des concepts en électronique de puissance. La rubrique est appelée à s’étoffer et les perspectives sont évoquées également. Elle ambitionne de donner aux experts non familiers de l’électronique de puissance l’envie de parcourir les sous-rubriques qui y sont dédiées.

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