Evaluation et optimisation de la bande passante des convertisseurs statiques : application aux nouvelles structures multicellulaires

Grâce aux progrès technologiques réalisés ces dernières années dans le domaine de l'électronique de puissance, les convertisseurs statiques voient progressivement leur champ d'applications s'élargir. Certaines de ces nouvelles applications, telles que le filtrage actif et la dépollution de réseaux électriques, ou l'alimentation de machines à courant alternatif pour des applications particulières, sont très exigeantes en terme de performances dynamiques des convertisseurs statiques, pour ensuite les optimiser. Nous avons organisé ce mémoire de thèse en quatre chapitres. Le premier chapitre rappelle brièvement les principales structures de convertisseurs multiniveaux existantes, et les différentes stratégies de contrôle des convertisseurs multicellulaires. Le second chapitre met en évidence différents outils théoriques permettant d'évaluer et de quantifier les performances dynamiques des convertisseurs statiques. Ces outils sont ensuite utilisés pour comparer les performances obtenues en boucle ouverte, avec deux stratégies différentes de Modulation de Largeur d'Impulsion. Une stratégie optimisée de MLI, résultat d'un compromis entre les deux, est enfin présentée. Le troisième chapitre présente une nouvelle stratégie de commande (en boucle fermée) du convertisseur multicellulaire, basée sur le contrôle de la valeur crête du courant de sortie, et avec une fréquence de découpage imposée. Les performances statiques et dynamiques de cette commande sont étudiées. Le quatrième chapitre traite de la réalisation expérimentale de la commande en mode courant introduite au chapitre trois. Ce chapitre détaille en particulier l'implantation de l'algorithme de commande dans un FPGA. Enfin, en conclusion de cette thèse, nous envisagerons des axes de recherche pour améliorer la commande en mode courant, et en élargir le champ d'applications