DOSSIER – Conception des onduleurs de tension : Comparaison entre une structure classique et une structure multiniveau NPC

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3EI 2024-112
Cet article résume des considérations essentielles pour la conception des onduleurs de tension, qu’ils soient utilisés pour l’entrainement de machines triphasées ou pour la connexion à des réseaux de distribution ou embarqués. L’électrification massive des usages amenant un besoin d’efficacité énergétique accru, l’utilisation d’une structure d’onduleur classique 2 niveaux est comparée à une structure multiniveau dite Neutral Point Clamped (NPC). La comparaison devant reposer sur des indicateurs de rendement et de densité de puissance, des modèles analytiques sont proposés pour les deux structures. Ces modèles présentent des éléments clés pour le dimensionnement des transistors, diodes, inductances et condensateurs. Finalement, une analyse comparative sur trois dimensionnements permet de comprendre les enjeux sous-tendant le dimensionnement des onduleurs de tension et l’usage de structures multiniveaux.

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