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

 ARTICLE VOL 16/3-4 - 2013  - pp.339-355  - doi:10.3166/ejee.16.339-355
TITRE
Isolation galvanique à très haute tension pour l'alimentation d'allumeurs d'IGBT dans un convertisseur multiniveau

TITLE
A very high voltage galvanic insulation for an IGBT driver power supply applied to a multi-levels converter

RÉSUMÉ

Actuellement l’alimentation des motrices de train se fait via un transformateur qui adapte la tension de la caténaire (25kV, 50Hz) en une tension plus basse (3kV, 50Hz). Afin de diminuer la taille et le poids de cet élément, un convertisseur multi niveau couplé directement à la caténaire a été envisagé. Dans ce contexte, l’alimentation des différents éléments se trouvant dans la motrice se fait via la caténaire qui distribue une tension de 25kV, soit une amplitude maximale de transitoire pouvant a tteindre 60kV. Une isolation très haute tension (THT) est donc nécessaire pour tous les éléments du convertisseur. De plus, chaque interrupteur du convertisseur multiniveau fonctionne normalement avec une tenue en tension de 10kV (composants SiC), leur commande doit donc présenter une isolation galvanique pour cette valeur au sein de chaque cellule de commutation. Pour alimenter les allumeurs de ces interrupteurs une structure intégrant cette double isolation en tension est nécessaire. Pour ceci, le transformateur à double isolation galvanique (en anglais : DGIT) a été développé, ainsi que l’alimentation qui lui est adaptée.



ABSTRACT

At present the supply of train is made via a transformer which adapts the catenary voltage (25kV, 50Hz) to a lower voltage (3kV, 50Hz). To reduce the size and the weight of this element, a multi-levels converter coupled directly to the catenary has been developed. In this context, the supply of the various elements in the engine is made via the c atenary which distributes a 25kV voltage, with maximal amplitude of 60kV during transients. A Very High - Voltage insulation (VHV) is required for all elements of the converter. Furthermore, each switch of the multi-levels converter is intended to work with a breakdown voltage of 10kV (SiC components), their drivers must exhibit an insulation for the same voltage level. To supply these switches drivers, a structure integrating this double voltage insulation is necessary. So, the Double Galvanic Insulation Transformer (DGIT) has been developed, as well as its suitable power supply .



AUTEUR(S)
Lilia GALAÏ DOL, François COSTA, Bertrand REVOL

MOTS-CLÉS
convertisseurs multiniveaux, alimentation de driver pour MOSFET SiC, DGIT (Double Galvanic Insulation Transformer), iso lation galvanique haute tension

KEYWORDS
multilevel converters, SiC M OSFET driver power supply, DGIT (Double Galvanic Insulation Transformer), high - volt age insulation

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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