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Accueil > Thèses et HDR > Thèses en 2018

09/03/2018 - Layal GHOSSEIN

par Laurent Krähenbühl - publié le

Layal GHOSSEIN soutient sa thèse le 09/03/2018.
Lieu : Supergrid Institut

Titre :
Alimentation de circuit de commande rapprochée "Gate-drive" pour nouveaux convertisseurs électroniques de puissance haute tension

Jury :

  • Hervé Morel, Directeur de thèse
  • Pierre Lefranc et Nicolas Ginot, rapporteurs
  • Florent Morel, Shiqin Niu et François Costa, examinateurs

Résumé :
Le transport d’énergie par des lignes HVDC constitue le principal réseau de transmission d’énergie électrique du futur. Les convertisseurs de puissance (par exemple de type MMC) qui constitueront ce réseau devront être capables de gérer des tensions de l’ordre de centaines de kilovolts ce qui rend critique l’alimentation des dispositifs de contrôle (gate-drive) de ces convertisseurs. Il est nécessaire de concevoir des solutions qui garantissent l’alimentation de ces gate-drives avec une isolation.

Pour ce faire, un circuit basé sur le principe du flyback et utilisant un JFET normalement passant a été développé. Il est placé en parallèle d’un condensateur typiquement connecté aux bornes d’un bras d’onduleur. Il permet d’alimenter le dispositif de puissance dès qu’une faible tension est appliquée à son entrée. Cette fonction est assurée grâce au caractère normalement passant du JFET.

Pour le prototype développé, la tension du bras est de 2 kV. La tension de sortie est régulée à 24 V. De nos jours, des JFET normalement passants avec une tenue en tension supérieure à 2 kV n’existent pas sur le marché. Donc, pour supporter les tensions mises en jeu dans le circuit, une mise en série de JFET SiC normalement passants commandés par un MOSFET Si a été réalisée (montage « super-cascode »). Le circuit développé est capable de fournir 20 W pour alimenter des gate-drives à des potentiels flottants. Le rendement obtenu est proche de 60 %. Aussi, le problème d’isolation est résolu par cette solution d’auto-alimentation.