Observateurs des tensions aux bornes des capacités flottantes pour les convertisseurs multicellulaires séries

Le présent travail a pour objet le dévelopement d'observateurs permettant la mise en oeuvre de commandes sans capteurs de tensions flottantes pour les convertisseurs multicellulaires séries. Après avoir montré l'intérêt d'un observateur pour ce type de convertisseur, nous présentons deux modèles échantillonés : le modèle exact et le modèle moyen sur un tiers de période de découpage. Ces modèles nous permettent tout d'abord de tester l'observabilité d'un convertisseur à trois cellules lorsque le courant dans la charge est mesuré une fois par période de découpage. Ils seront ensuite utilisés pour le développement d'un observateur de type Luenberger et d'un filtre de Kalman récursif. Les résultats de simulation obtenus pour un convertisseur à trois cellules confirment la possibilité d'observer les tensions flottantes à partir du courant de charge en s'affranchissant des problèmes de singularités. Nous développons par la suite un autre type d'observateur basé sur un modèle instantané du convertisseur : l'observateur à modes glissants. Les performances de cet observateur seront montrées pour le cas d'un hacheur à deux ou trois cellules. Il convient de souligner que cette structure est compatible avec tous les types de commandes (commandes en durée ou en amplitude). Des résultats expérimentaux pour un hacheur à trois cellules de puissance 3kW et de fréquence de découpage 5kHz seront finalement montrés. L'observateur testé ici est le filtre de Kalman récursif utilisant un modèle moyen sur un tiers de période de découpage. Le banc d'essai a été réalisé au LEEI autour d'une carte numérique basée sur un DSP et un FPGA.TOULOUSE-ENSEEIHT (315552331) / SudocSudocFranceF