Guide : Précharge des convertisseurs DC DC

Définition

La précharge est donc une étape à réaliser au préalable de chaque mise en route système. La précharge consiste à limiter l'alimentation en tension au sein d'un système électrique par le biais d'un circuit d'alimentation auxiliaire. La précharge permet ainsi une mise sous tension modérée, sans risque d'endommagement des composants du système électrique.

Contexte

Une précharge est requise quand une source est connectée au convertisseur avec un interrupteur de puissance entre les deux et que la source n’a pas de précharge intégrée. Sans précharge, la fermeture brutale de l’interrupteur peut entrainer un bref pic de courant qui peut à son tour endommager le convertisseur et les appareils qui y sont connectés.

Pour limiter ce phénomène, une résistance doit être engagée en parallèle et avant la fermeture de l’interrupteur. Cette opération a pour objectif de permettre l'augmentation progressive du courant au sein du convertisseur de puissance.

C’est uniquement lorsque la tension aux bornes de la résistance (donc aux bornes de l’interrupteur ouvert) est inférieure à 30V, l’interrupteur ouvert peut se fermer sans risque. En effet, des dommages peuvent être causés même lorsque le convertisseur n’est pas allumé (CAN éteint) si une tension est appliquée à ses bornes. Il est donc nécessaire de précharger le convertisseur DC DC même lorsque celui-ci est éteint.

Apport de Tame-Power

Consciente de l'importance de la précharge d'un système sous tension, Tame-Power a spécifiquement calculé les précharges nécessaires à ses convertisseurs DC DC. Par ailleurs, le logiciel IHM Tame-Power a spécialement été conçu pour assurer le support au dimensionnement de la résistance de précharge nécessaire au système d’application.

Dimensionnement de la précharge

L'ensemble des convertisseurs DC DC Tame-Power nécessitent une précharge préalable à leur mise en service. En fonction des appareils connectés sur l'architecture électrique du convertisseur, il existe différents cas de figure impactant le dimensionnement de la précharge :

• Architectures disposant au préalable d'un système de précharge
• Architectures nécessitant une précharge en low side
• Architectures nécessitant une précharge en high side
• Architectures nécessitant une précharge en low side et en high side

Systèmes dont les appareils sont équipés de précharge

Si tous les appareils sont équipés de précharge intégrées, il n'est a priori pas nécessaire de rajouter un système de précharge à l’architecture électrique.

Architectures nécessitant une précharge en low side ou en high side

Lorsqu'une précharge est nécessaire uniquement en low side ou en high side, un système de précharge doit impérativement être ajouté aux bornes respectives low side ou high side du convertisseur DC DC. Un seul système de précharge supplémentaire est donc requis.

Architectures nécessitant une précharge en low side et en high side

Lorsque qu'une précharge est nécessaires aux bornes low side et high side du convertisseur DC DC, il est nécessaire de prévoir deux systèmes de précharge supplémentaires aux bornes low side et high side du convertisseur DC DC. Deux systèmes de précharge additionnels sont donc requis.

Quand une précharge doit être effectuée en low side et en high side, impérativement précharger le high side d’abord.

Solutions de Tame-Power

Procédure de précharge 

De sorte à limiter les risques d’endommagement des convertisseurs DC DC, Tame-Power a développé une séquence de précharge dédiée selon le schéma ci-dessus, telle que :

1. Fermer SW 1 pour précharger
2. Vérifier que la tension aux bornes de la résistance est inférieure à 30V
3. Si c’est le cas, fermer SW 2
4. Eventuellement ouvrir SW 1 (optionnel)