Large plage de tension d'entrée : flexibilité de conception offerte par la correction active du facteur de puissance

Le réseau électrique mondial présente des spécifications diverses et complexes, allant de la norme nord-américaine de 120 V à la norme européenne de 230 V, voire à des tensions triphasées de 347 V ou 400 V dans certains contextes industriels. Pour la conception des alimentations AC/DC, la compatibilité avec ces différentes normes de tension est une condition essentielle à leur diffusion internationale. L'intégration de batteries de condensateurs pour l'amélioration du facteur de puissance, notamment la topologie active, constitue un support technique fondamental pour l'adaptation des alimentations à ces environnements de réseau complexes.

Une double boucle de régulation permet l'adaptation de la tension.

Grâce à une logique de contrôle spécifique, l'alimentation peut compenser les fortes fluctuations de la tension d'entrée. Son architecture de contrôle comprend généralement deux boucles principales : une boucle de contrôle de courant interne et une boucle de contrôle de tension externe. La boucle de contrôle de courant contraint la forme d'onde du courant d'entrée à suivre de près celle de la tension d'entrée, éliminant ainsi les pics de courant causés par le circuit redresseur. Lorsque l'amplitude de la tension d'entrée varie entre 90 V et 264 V, cette boucle ajuste rapidement le rapport cyclique pour maintenir une forme d'onde de courant non déformée. La boucle de tension externe stabilise la sortie en la maintenant à la valeur de consigne, quelle que soit la tension d'entrée (basse ou haute).

Plage étendue des contrôleurs numériques :

Dans la conception moderne des alimentations, les processeurs de signaux numériques (DSP) remplacent progressivement les circuits analogiques traditionnels. L'avantage du contrôle numérique réside dans sa flexibilité. Grâce au contrôle numérique, les dispositifs industriels de correction du facteur de puissance peuvent s'adapter à des conditions de tension plus extrêmes grâce à des algorithmes logiciels. Par exemple, en cas de fluctuations d'amplitude de la tension d'entrée, la boucle numérique peut compenser la lenteur de réponse de la boucle de tension analogique traditionnelle par des techniques telles que l'injection de courant de charge.

Compatibilité avec les composants à large bande interdite :

Pour obtenir une plage d'entrée véritablement étendue, la puce de contrôle seule ne suffit pas ; les composants de l'étage de puissance sont tout aussi essentiels.

Choix de la topologie :

Les topologies Boost, grâce à leurs caractéristiques de courant d'entrée continu, sont devenues une structure couramment utilisée pour obtenir de larges plages d'entrée.

Les dispositifs de correction active du facteur de puissance (APC), grâce à la synergie entre technologies de contrôle avancées et composants de puissance, améliorent non seulement le facteur de puissance de l'alimentation, mais offrent également une base matérielle robuste pour l'adaptation des équipements aux divers environnements de réseaux électriques mondiaux. Avec la généralisation du contrôle numérique et des semi-conducteurs à large bande interdite, les futures alimentations AC/DC atteindront un rendement et une densité de puissance supérieurs sur une plage d'entrée plus étendue.