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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 10/5 - 2007  - pp.609-624  - doi:10.3166/rige.10.609-624
TITRE
Amélioration des performances d'un transformateur piézoélectrique par l'usage d'une charge non linéaire

RÉSUMÉ
L'étude des convertisseurs utilisant un transformateur piézoélectrique (TP) montre la difficulté à les faire fonctionner à leur point de puissance maximale. La fréquence de résonance du TP, qui correspond au maximum de puissance, dépend fortement de la résistance de charge. Des méthodes d'asservissement de la fréquence grâce à une PLL ont déjà été développées, avec des résultats significatifs, mais elles nécessitent toujours une électronique compliquée, produisant un rendement détérioré. La méthode proposée ici est totalement originale ; elle est basée sur un asservissement de phase entre la tension de sortie et la vitesse mécanique de vibration du TP. Cette technique, appelée le « Synchronized Switch Harvesting Inductor » (SSHI), est inspirée des travaux effectués sur l'amortissement des structures vibrantes. La confrontation de l'étude théorique et des résultats expérimentaux montre que pour une charge donnée, le TP fonctionnera toujours à son point optimal.

ABSTRACT
Studies of converters that use piezoelectric transformer (PT) show the difficulty to make the PT functioning at its maximum power point at variable loads because the resonance frequency that corresponds to a maximum power depends strongly on the load. Methods of regulation of the frequency, thanks to the use of a PLL, had already been tested, results are significant but such a method requires a complicated electronic, that causes a deteriorated efficiency. A new method that we propose here is original, we use non-linear load to realize a phase regulation between the output voltage and the mechanical vibration velocity of the PT, so that the PT works at its maximum power point. This method exploits a technique named ? Synchronized Switch Harvesting Inductor ? (SSHI) that derivates from the work carried out on the damping of the vibrating structures. The confrontation of the theoretical study and the experimental results shows, that for a given load, the PT will always function at its optimal point.


AUTEUR(S)
Ericka MINAZARA, Dejan VASIC, François COSTA

MOTS-CLÉS
transformateur piézoélectrique, MPPT, charge non linéaire, convertisseur.

KEYWORDS
piezoelectric transformer, MPPT, SSHI, converter.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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