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

 ARTICLE VOL 6/3-4 - 2003  - pp.429-456  - doi:10.3166/rige.6.429-456
TITRE
Modélisation et simulation des convertisseurs électroniques de puissance par analogie avec les systèmes mécaniques

RÉSUMÉ
Cet article présente une nouvelle méthode de modélisation et de simulation des convertisseurs électroniques de puissance. Il s agit d une méthode directement inspirée de la méthode de modélisation des systèmes mécaniques multicorps où l existence d un contact entre deux corps, fut-il intermittent, est traduit sous forme de relation de contrainte entre les variables d état du système. Cela permet, dans les systèmes électroniques de puissance, de considérer les interrupteurs semi-conducteurs comme des interrupteurs parfaits, comme dans les méthodes à topologie variable. Mais en les traitant comme des sources alternativement de tension nulle quand ils sont passants, de courant nul quand ils sont bloqués, il est possible de travailler avec une topologie fixe (avec des équations de Kirchhof invariantes). On montre à travers des exemples académiques que cette méthode s avère particulièrement intéressante lorsqu il s agit de simuler les systèmes comportant à la fois des convertisseurs électroniques de puissance et des dispositifs électromécaniques complexes car elle permet de traiter sous un même formalisme toutes les parties du système.

ABSTRACT
This paper presents a new method for modelling and simulating power electronics converters. This method is directly inspired from the modelling method of multibody mechanical system, where contact between two bodies even if intermittent is represented by a constraint relation between two state variables of the system. This allows, in power electronics systems, to consider semiconductor switches as perfect switches as in variable topology methods. But, by dealing them alternatively as zero voltage sources when they are ON and as zero current sources when they are OFF, it is possible to work with a fixed topology (with invariant Kirchhoff equations). It is shown through academic examples that this method is very useful for simulating systems including both power electronic converters and complex electromechanical devices since it allows to use the same formalism for all the parts of the system.

AUTEUR(S)
Dan TELTEU, Laurent SASS, Damien GRENIER, Paul FISETTE, Francis LABRIQUE

MOTS-CLÉS
électronique de puissance, modélisation, simulation, partitionnement de variables d état.

KEYWORDS
power electronics, modelling, simulation, state variable partitioning.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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