FR3087972A1 - STEERING SYSTEM FOR AIR PULSE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de pilotage (1) pour pulseur d'air (2), selon lequel ledit système de pilotage (1) comprend : - un module de puissance électronique (11) comprenant au moins un transistor (110) et configuré pour contrôler un moteur électrique (20) dudit pulseur d'air (2) ; - un dispositif de pilotage (12) pour piloter les commutations dudit au moins un transistor (110) ; - une capacité de filtrage (13) comprenant une résistance série équivalente (ESR). Selon l'invention, ledit système de pilotage (1) comprend en outre une résistance à coefficient de température négative (14) disposée entre ledit module de puissance électronique (11) et ledit dispositif de pilotage (12) et configurée pour faire varier le temps de commutation (t) dudit au moins un transistor (110) en fonction de la température (T) de la capacité de filtrage (13). The present invention relates to a piloting system (1) for an air blower (2), according to which said piloting system (1) comprises: - an electronic power module (11) comprising at least one transistor (110) and configured to control an electric motor (20) of said air blower (2); - a control device (12) for controlling the switching of said at least one transistor (110); - a filtering capacitor (13) comprising an equivalent series resistance (ESR). According to the invention, said control system (1) further comprises a resistor with a negative temperature coefficient (14) arranged between said electronic power module (11) and said control device (12) and configured to vary the time. switching (t) of said at least one transistor (110) as a function of the temperature (T) of the filtering capacitor (13).
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un système de pilotage pour pulseur d'air pour véhicule automobile.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a control system for an air blower for a motor vehicle.
Elle trouve une application particulière, mais non limitative dans les véhicules automobiles.It finds a particular, but not limiting, application in motor vehicles.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Un système de pilotage pour pulseur d'air pour véhicule automobile, connu de l'homme du métier comprend : un module de puissance électronique comprenant au moins un transistor et configuré pour commander un moteur électrique dudit pulseur d'air; un dispositif de pilotage pour piloter les commutations dudit au moins un transistor ; une capacité de filtrage comprenant une résistance série équivalente.BACKGROUND OF THE INVENTION A control system for a motor vehicle air blower, known to those skilled in the art, comprises: an electronic power module comprising at least one transistor and configured to control an electric motor of said air blower. 'air; a driving device for driving the switching of said at least one transistor; a filter capacitor comprising an equivalent series resistance.
Le système de pilotage est alimenté par la batterie du véhicule 15 automobile.The control system is powered by the battery of the motor vehicle.
Un inconvénient de cet état de la technique antérieur est que lorsque ledit au moins un transistor commute, il existe de forts appels de courant sur la batterie lorsque les commutations sont rapides.A drawback of this state of the prior art is that when said at least one transistor switches, there are strong current inrushes on the battery when the switchings are rapid.
Cela entraîne des pics de courant sur la connectique reliant le système de pilotage à la batterie ce qui 20 affecte la compatibilité électromagnétique, autrement appelé CEM, du véhicule automobile.This causes current peaks on the connectors connecting the control system to the battery, which affects the electromagnetic compatibility, otherwise called CEM, of the motor vehicle.
Les autres organes électroniques du véhicule automobile peuvent ainsi être affectés.The other electronic components of the motor vehicle can thus be affected.
Pour régler ce problème, on rallonge le temps de commutation dudit au moins transistor.To solve this problem, the switching time of said at least transistor is extended.
Mais cela entraîne une dissipation de puissance importante par effet Joule dudit au moins un 25 transistor qui a pour conséquence que ce dernier chauffe trop.However, this results in a significant power dissipation by the Joule effect of said at least one transistor which has the consequence that the latter heats up too much.
La capacité de filtrage permet de filtrer ces pics de courant, mais à basse température elle ne filtre pas bien les pics de courant.The filtering capacity allows these current peaks to be filtered, but at low temperature it does not filter current peaks well.
2 Dans ce contexte, la présente invention vise à proposer un système de pilotage pour pulseur d'air qui permette de résoudre l'inconvénient précédemment mentionné.In this context, the present invention aims to propose a control system for an air blower which makes it possible to resolve the aforementioned drawback.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION 5 A cette fin, l'invention propose un système de pilotage pour pulseur d'air, selon lequel ledit système de pilotage comprend : un module de puissance électronique comprenant au moins un transistor et configuré pour contrôler un moteur électrique dudit pulseur d'air ; un dispositif de pilotage pour piloter les commutations dudit au moins un 10 transistor ; une capacité de filtrage comprenant une résistance série équivalente.GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION To this end, the invention proposes a control system for an air blower, according to which said control system comprises: an electronic power module comprising at least one transistor and configured to control an electric motor of said air blower; a driving device for driving the switching of said at least one transistor; a filter capacitor comprising an equivalent series resistance.
Selon l'invention, ledit système de pilotage comprend en outre une résistance à coefficient de température négative disposée entre ledit module de puissance électronique et ledit dispositif de pilotage et configurée pour faire varier le temps de commutation dudit au moins un transistor en fonction de la température de la capacité de filtrage.According to the invention, said driving system further comprises a resistor with a negative temperature coefficient arranged between said electronic power module and said driving device and configured to vary the switching time of said at least one transistor as a function of temperature. filtering capacity.
Ainsi, la résistance à coefficient de température négative varie de la même manière que la variation de la résistance série équivalente de la capacité de filtrage qui dépend de la température de la capacité de filtrage.Thus, the negative temperature coefficient resistance varies in the same way as the variation of the equivalent series resistance of the filter capacitor which depends on the temperature of the filter capacitor.
Ainsi, à basse température, la résistance série équivalente de la capacité de filtrage augmente et la capacité de filtrage filtre moins bien les pics de courant.Thus, at low temperature, the equivalent series resistance of the filtering capacitor increases and the filtering capacitance filters current peaks less well.
A ce moment, grâce à la résistance à coefficient de température négative qui augmente également, le temps de commutation dudit au moins un transistor augmente automatiquement de sorte à réduire les pics de courant.At this time, thanks to the negative temperature coefficient resistor which also increases, the switching time of said at least one transistor automatically increases so as to reduce the current peaks.
A haute température, la résistance de série équivalente de la capacité de filtrage diminue et la capacité de filtrage filtre mieux les pics de courant.At high temperature, the equivalent series resistance of the filter capacitor decreases and the filter capacitance filters current peaks better.
A ce moment, grâce à la résistance à coefficient de température négative qui diminue également, le temps de commutation dudit au moins un transistor diminue automatiquement.At this moment, thanks to the negative temperature coefficient resistor which also decreases, the switching time of said at least one transistor decreases automatically.
3 Selon des modes de réalisation non limitatifs, ledit système de pilotage pour pulseur d'air peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite résistance série 5 équivalente de la capacité de filtrage varie en fonction de la température de ladite capacité de filtrage.3 According to non-limiting embodiments, said control system for an air blower may further include one or more additional characteristics from among the following: According to a non-limiting embodiment, said equivalent series resistance 5 of the filtering capacity varies depending on the temperature of said filtering capacity.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la résistance à coefficient de température négative est disposée à une distance de la capacité de filtrage inférieure à 2cm.According to a nonlimiting embodiment, the resistor with a negative temperature coefficient is placed at a distance from the filtering capacitor of less than 2 cm.
De cette manière, la résistance à coefficient de 10 température négative subit les mêmes variations de température que la capacité de filtrage.In this way, the negative temperature coefficient resistor experiences the same temperature variations as the filter capacitor.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite capacité de filtrage est connectée audit au moins un transistor et audit moteur électrique.According to a nonlimiting embodiment, said filtering capacitor is connected to said at least one transistor and to said electric motor.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit au moins un transistor 15 est un transistor MOSFET ou IGBT.According to a nonlimiting embodiment, said at least one transistor 15 is a MOSFET or IGBT transistor.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la résistance à coefficient de température négative est connectée sur la grille dudit au moins un transistor.According to a nonlimiting embodiment, the resistor with a negative temperature coefficient is connected to the gate of said at least one transistor.
Elle est ainsi connectée à la commande dudit au moins un transistor, ce qui permet d'agir sur le courant qui commande sa grille et donc 20 d'agir sur les temps de commutation dudit au moins un transistor.It is thus connected to the control of said at least one transistor, which makes it possible to act on the current which controls its gate and therefore to act on the switching times of said at least one transistor.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit système de pilotage comprend en outre une résistance supplémentaire disposée en parallèle ou en série avec ladite résistance à coefficient de température négative.According to a non-limiting embodiment, said control system further comprises an additional resistor arranged in parallel or in series with said resistor with a negative temperature coefficient.
Cela permet d'adapter la valeur de la résistance équivalente qui agit sur le courant 25 qui commande la grille dudit au moins un transistor.This makes it possible to adapt the value of the equivalent resistance which acts on the current 25 which controls the gate of said at least one transistor.
Cela permet en outre de pouvoir utiliser une résistance à coefficient de température négative qui se trouve couramment sur le marché.This also makes it possible to use a resistor with a negative temperature coefficient which is commonly found on the market.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit pulseur d'air est un pulseur d'air pour dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation.According to a non-limiting embodiment, said air blower is an air blower for a heating, ventilation and / or air conditioning device.
4 Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation est un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile.4 According to a non-limiting embodiment, said heating, ventilation and / or air conditioning device is a heating, ventilation and / or air conditioning device for a motor vehicle.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 5 L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent : la figure 1 représente un schéma d'un système de pilotage pour pulseur d'air, ledit système de pilotage comprenant un module de puissance 10 électronique avec au moins un transistor, un dispositif de pilotage dudit transistor, une capacité de filtrage avec une résistance série équivalente, et une résistance à coefficient de température négative, selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention ; la figure 2 représente le système de pilotage de la figure 1, avec la 15 résistance à coefficient de température négative en parallèle avec une résistance supplémentaire, selon un mode de réalisation non limitatif ; la figure 3 représente le système de pilotage de la figure 1, avec la résistance à coefficient de température négative en série avec une résistance supplémentaire, selon un mode de réalisation non limitatif ; 20 la figure 4 représente une courbe de variation de la résistance série équivalente de la capacité de filtrage du système de pilotage de la figure 1 en fonction de la température, et une courbe de variation de la résistance à coefficient de température négative du système de pilotage de la figure 1 en fonction de la température, selon un mode de réalisation 25 non limitatif ; la figure 5 illustre un support comprenant les éléments du système de pilotage des figures 1 à 3, selon un mode de réalisation non limitatif ; la figure 6 représente un schéma de deux courbes de commutation dudit au moins un transistor du module de puissance électronique du système de pilotage des figures 1 à 3, selon un mode de réalisation non limitatif ; 5 la figure 7 représente une courbe qui illustre une variation du temps de commutation dudit au moins un transistor du module de puissance électronique en fonction de la température de la capacité de filtrage du système de pilotage des figures 1 à 3, selon un mode de réalisation non 5 limitatif.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and on examining the accompanying figures: FIG. 1 represents a diagram of a piloting system for a pulser d 'air, said control system comprising an electronic power module with at least one transistor, a device for driving said transistor, a filtering capacitor with an equivalent series resistance, and a resistor with a negative temperature coefficient, according to a mode of non-limiting embodiment of the invention; FIG. 2 represents the driving system of FIG. 1, with the resistor with negative temperature coefficient in parallel with an additional resistor, according to a non-limiting embodiment; FIG. 3 represents the control system of FIG. 1, with the resistance having a negative temperature coefficient in series with an additional resistance, according to a non-limiting embodiment; FIG. 4 represents a curve of variation of the equivalent series resistance of the filtering capacity of the control system of FIG. 1 as a function of the temperature, and a curve of variation of the resistance with negative temperature coefficient of the control system of FIG. 1 as a function of the temperature, according to a non-limiting embodiment; FIG. 5 illustrates a support comprising the elements of the control system of FIGS. 1 to 3, according to a non-limiting embodiment; FIG. 6 represents a diagram of two switching curves of said at least one transistor of the electronic power module of the control system of FIGS. 1 to 3, according to a non-limiting embodiment; FIG. 7 represents a curve which illustrates a variation of the switching time of said at least one transistor of the electronic power module as a function of the temperature of the filtering capacitor of the control system of FIGS. 1 to 3, according to one embodiment not limiting.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION Identical elements, by structure or by function, appearing in different figures retain, unless otherwise specified, the same references.
10 Le système de pilotage 1 pour pulseur d'air 2, selon l'invention est décrit en référence aux figures 1 à 7.The control system 1 for an air blower 2, according to the invention is described with reference to Figures 1 to 7.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le pulseur d'air 2 est un pulseur d'air pour un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation, connu sous l'acronyme anglo-saxon HVAC « Heating, Ventilation and Air 15 Conditionning autrement appelé dispositif HVAC.In a non-limiting embodiment, the air blower 2 is an air blower for a heating, ventilation and / or air conditioning device, known by the acronym HVAC "Heating, Ventilation and Air Conditioning otherwise" called HVAC device.
A cet effet, le système de pilotage 1 est un système de pilotage 1 pour pulseur d'air 2 pour dispositif HVAC.To this end, the control system 1 is a control system 1 for an air blower 2 for an HVAC device.
Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé.By motor vehicle is meant any type of motor vehicle.
Tel qu'illustré sur la figure 1, le système de pilotage 1 comprend : 20 un module de puissance électronique 11 comprenant au moins un transistor 110 et configuré pour contrôler un moteur électrique 20 dudit pulseur d'air 2 ; un dispositif de pilotage 12 pour piloter les commutations dudit au moins un transistor 110 ; 25 une capacité de filtrage 13 comprenant une résistance série équivalente connue sous l'acronyme anglo-saxon ESR « Equivalent Series Resistance autrement appelée résistance ESR ; une résistance à coefficient de température négative 14, autrement appelée résistance CTN.As illustrated in FIG. 1, the control system 1 comprises: an electronic power module 11 comprising at least one transistor 110 and configured to control an electric motor 20 of said air blower 2; a driving device 12 for driving the switching of said at least one transistor 110; A filtering capacitor 13 comprising an equivalent series resistor known by the English acronym ESR “Equivalent Series Resistance, otherwise called an ESR resistance; a resistor with a negative temperature coefficient 14, otherwise called a CTN resistor.
6 Le système de pilotage 1 est un système électronique de pilotage.6 The piloting system 1 is an electronic piloting system.
Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur les figures, le système de pilotage 1 est externe au pulseur d'air 2.In a non-limiting embodiment illustrated in the figures, the piloting system 1 is external to the air blower 2.
Dans un autre mode de réalisation non limitatif, il fait partie du pulseur d'air 2.In another nonlimiting embodiment, it forms part of the air blower 2.
5 Dans un mode de réalisation non limitatif, le moteur électrique 20 comprend de manière connue de l'homme du métier trois phases et trois bobines associées.In a non-limiting embodiment, the electric motor 20 comprises, in a manner known to those skilled in the art, three phases and three associated coils.
On parle de moteur électrique triphasé.We are talking about a three-phase electric motor.
Dans un mode de réalisation non limitatif, pour se connecter aux bobines, il comprend trois balais.In a non-limiting embodiment, to connect to the coils, it comprises three brushes.
Dans un autre mode de réalisation non limitatif, il est sans balais.In another non-limiting embodiment, it is brushless.
10 Tel qu'illustré sur la figure 5, dans un mode de réalisation non limitatif, le système de pilotage 1 comprend en outre un support 17 pour le module de puissance électronique 11, le dispositif de pilotage 12, la capacité de filtrage 13 et la résistance à coefficient de température négative 14.As illustrated in FIG. 5, in a non-limiting embodiment, the piloting system 1 further comprises a support 17 for the electronic power module 11, the piloting device 12, the filtering capacitor 13 and the negative temperature coefficient resistance 14.
Ce support est un support 17 électronique.This medium is an electronic medium.
Dans une variante de réalisation non limitative, 15 ce support 17 est une carte à circuit imprimé, connue sous l'acronyme anglo- saxon PCB « Printed Circuit Board », autrement appelé carte PCB.In a non-limiting variant embodiment, this support 17 is a printed circuit board, known by the acronym PCB, “Printed Circuit Board”, otherwise called a PCB board.
Les éléments du système de pilotage 1 sont décrits en détail ci-après. - Module de puissance électronique 11 Dans un mode de réalisation non limitatif, ledit au moins un transistor est un 20 transistor MOSFET.The elements of the control system 1 are described in detail below. Electronic power module 11 In a nonlimiting embodiment, said at least one transistor is a MOSFET transistor.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le module de puissance électronique 11 comprend une pluralité de transistors 110.In a non-limiting embodiment, the electronic power module 11 comprises a plurality of transistors 110.
Ce mode de réalisation non limitatif est pris comme exemple non limitatif pour la suite de la description.This non-limiting embodiment is taken as a non-limiting example for the remainder of the description.
25 Par souci de simplification, un seul transistor 110 a été représenté sur les figures.For the sake of simplicity, a single transistor 110 has been shown in the figures.
Pour commander le moteur électrique 20, les transistors sont connectés aux phases du moteur électrique 20 du pulseur d'air 2.To control the electric motor 20, the transistors are connected to the phases of the electric motor 20 of the air blower 2.
Dans un mode de réalisation non limitatif, dans le cas d'un moteur électrique 30 triphasé, le module de puissance électronique 11 comprend trois transistors 7 110.In a non-limiting embodiment, in the case of a three-phase electric motor 30, the electronic power module 11 comprises three transistors 7 110.
Dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 à 3, les transistors sont de type PNP et leur source S est connectée au moteur électrique 20, plus particulièrement à une bobine du moteur électrique 20.In the non-limiting example illustrated in FIGS. 1 to 3, the transistors are of the PNP type and their source S is connected to the electric motor 20, more particularly to a coil of the electric motor 20.
Leur drain D est 5 alimenté par une tension batterie Vbat.Their drain D is supplied by a battery voltage Vbat.
Dans un autre exemple non limitatif non illustré, les transistors 110 sont de typte PNP et leur drain D est connecté au moteur électrique 20, plus particulièrement à une bobine du moteur électrique 20.In another non-limiting example that is not illustrated, the transistors 110 are of the PNP type and their drain D is connected to the electric motor 20, more particularly to a coil of the electric motor 20.
Leur source S est alimentée par une tension batterie Vbat.Their source S is supplied by a battery voltage Vbat.
10 Les transistors 110 sont pilotés par le dispositif de pilotage 12 via leur grille G.The transistors 110 are driven by the driving device 12 via their gate G.
Tel qu'illustré sur la figure 1, la grille G des transistors 110 est connectée au dispositif de pilotage 12 via la résistance CTN.As illustrated in FIG. 1, the gate G of the transistors 110 is connected to the driving device 12 via the resistance CTN.
La résistance CTN va faire varier les temps de commutations des transistors 110.The CTN resistor will vary the switching times of the transistors 110.
Plus la résistance 15 CTN sur la grille G sera élevée, plus le temps de commutation t sera long.The higher the NTC resistor on the gate G, the longer the switching time t will be.
Plus la résistance CTN sera basse, plus le temps de commutation t sera court.The lower the NTC resistance, the shorter the switching time t.
La vitesse de commutation des transistors 110 est ainsi fonction de la résistance CTN, c'est-à-dire de sa valeur. - Dispositif de pilotage 12 20 Le dispositif de pilotage 12 est configuré pour piloter les commutations des transistors 110.The switching speed of the transistors 110 is thus a function of the resistance CTN, that is to say of its value. Control device 12 20 The control device 12 is configured to control the switching of transistors 110.
Il est appelé en langue anglo-saxonne « driver ».It is called in the Anglo-Saxon language "driver".
Il pilote les commutations de chaque transistor 110 via leur grille G.It controls the switching of each transistor 110 via their gate G.
De manière connue de l'homme du métier, le pilotage s'effectue au moyen d'un signal modulé en largeur d'impulsion référencé sous l'acronyme anglo- 25 saxon PWM « Pulse Width Modulation » qui est un courant ou une tension.In a manner known to those skilled in the art, the control is carried out by means of a pulse width modulated signal referenced by the English acronym PWM “Pulse Width Modulation” which is a current or a voltage.
Le dispositif de pilotage 12 est connecté aux grilles G des transistors 110 via la résistance CTN.The control device 12 is connected to the gates G of the transistors 110 via the resistance CTN.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, le dispositif de pilotage 12 : comprend un ensemble de composants discrets (non illustrés) ; 30 - est un microcontrôleur ; ou est un ASIC. 8 - Capacité de filtrage 13 La capacité de filtrage 13 est connectée audit au moins un transistor 110 et au moteur électrique 20.In non-limiting embodiments, the driving device 12: comprises a set of discrete components (not illustrated); 30 - is a microcontroller; or is an ASIC. 8 - Filtering capacitor 13 The filtering capacitor 13 is connected to said at least one transistor 110 and to the electric motor 20.
Dans le cas d'un moteur électrique triphasé, la capacité de filtrage 13 est 5 connectée au drain D des trois transistors 110 et aux trois phases du moteur électrique 20 via les trois bobines du moteur électrique 20.In the case of a three-phase electric motor, the filter capacitor 13 is connected to the drain D of the three transistors 110 and to the three phases of the electric motor 20 via the three coils of the electric motor 20.
La capacité de filtrage 13 comprend une résistance série équivalente ESR.The filter capacitor 13 includes an equivalent series resistor ESR.
La résistance ESR varie en fonction de la température T de la capacité de filtrage 13.The resistance ESR varies according to the temperature T of the filtering capacitor 13.
La température T de la capacité de filtrage 13 est la température 10 au coeur de la capacité de filtrage 13.The temperature T of the filtering capacity 13 is the temperature 10 at the heart of the filtering capacity 13.
On notera que la température T de la capacité de filtrage 13 dépend du pilotage du moteur électrique 20.It will be noted that the temperature T of the filtering capacitor 13 depends on the control of the electric motor 20.
Par exemple, dans le cas du pulseur d'air 2, plus la vitesse du moteur électrique 20 est élevée, plus il faut un courant élevé dans les transistors 110 pour maintenir le moteur électrique 20 à une 15 vitesse donnée.For example, in the case of the air blower 2, the higher the speed of the electric motor 20, the more current is required in the transistors 110 to keep the electric motor 20 at a given speed.
Le temps de commutation des transistors 110 va être court, ce qui va entraîner une surchauffe des transistors 110 et donc du support 17 et par conséquent de la capacité de filtrage 13.The switching time of the transistors 110 will be short, which will lead to overheating of the transistors 110 and therefore of the support 17 and consequently of the filtering capacitor 13.
La figure 4 illustre sur la courbe C-13 une variation de la résistance ESR en fonction de ladite température T en degrés Celsius (°C).FIG. 4 illustrates on curve C-13 a variation of the resistance ESR as a function of said temperature T in degrees Celsius (° C).
20 Tel qu'illustré sur la figure 4, à basse température T, la résistance ESR augmente.As illustrated in Figure 4, at low temperature T, the resistance ESR increases.
La capacité de filtrage 13 filtre moins bien les pics de courant i.The filtering capacitor 13 filters the current peaks i less well.
Tel qu'illustré sur la figure 4, à haute température T, la résistance ESR diminue.As illustrated in FIG. 4, at high temperature T, the resistance ESR decreases.
La capacité de filtrage 13 filtre mieux les pics de courant i.The filtering capacitor 13 better filters the current peaks i.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la température T à partir de 25 laquelle le filtrage par la capacité de filtrage 13 est efficace est comprise dans une plage de 50° à 75°.In a non-limiting embodiment, the temperature T from which the filtering by the filter capacitor 13 is effective is within a range of 50 ° to 75 °.
En deçà de ce seuil, le filtrage n'est pas assez efficace.Below this threshold, the filtering is not efficient enough.
Dans l'exemple non limitatif illustré à partir de la température T-75°, le filtrage de la capacité de filtrage 13 permet de réduire les pics de courant i. 30 9 - Résistance à coefficient de température négative 14 La résistance CTN est disposée entre le module de puissance électronique 11 et ledit dispositif de pilotage 12.In the non-limiting example illustrated from the temperature T-75 °, the filtering of the filtering capacitor 13 makes it possible to reduce the current peaks i. 9 - Resistor with negative temperature coefficient 14 The CTN resistor is placed between the electronic power module 11 and said control device 12.
Sur le support 17, la résistance CTN est disposée à proximité de la capacité 5 de filtrage 13.On the support 17, the CTN resistor is placed near the filtering capacitor 13.
Dans un mode de réalisation non limitatif, elle est disposée à une distance d de la capacité de filtrage 13 inférieure à 2 centimètres (cm).In a non-limiting embodiment, it is placed at a distance d from the filtering capacity 13 of less than 2 centimeters (cm).
Dans une variante de réalisation non limitative, elle est disposée entre 10 millimètres (mm) et 15mm de la capacité de filtrage 13.In a non-limiting variant embodiment, it is arranged between 10 millimeters (mm) and 15 mm from the filtering capacity 13.
De cette manière, sa température subit les mêmes variations que la 10 température T de la capacité de filtrage 13 elle-même, température qui va se diffuser sur son voisinage proche.In this way, its temperature undergoes the same variations as the temperature T of the filtering capacitor 13 itself, a temperature which will diffuse over its close vicinity.
Sa valeur va ainsi varier de la même manière que la valeur de la résistance ESR de la capacité de filtrage 13.Its value will thus vary in the same way as the value of the resistance ESR of the filtering capacitor 13.
La résistance CTN a ainsi une variation Al qui suit la variation A2 de la 15 résistance ESR de la capacité de filtrage 13, ladite variation A2 étant fonction de la température T de la capacité de filtrage 13, à savoir elle augmente quand la résistance ESR augmente, et elle diminue quand la résistance ESR diminue.The resistance CTN thus has a variation A1 which follows the variation A2 of the resistance ESR of the filtering capacitor 13, said variation A2 being a function of the temperature T of the filtering capacitor 13, namely it increases when the resistance ESR increases. , and it decreases when the ESR resistance decreases.
La variation Al de la résistance CTN est ainsi également fonction de la 20 température T de la capacité de filtrage 13.The variation Al of the resistance CTN is thus also a function of the temperature T of the filtering capacitor 13.
Tel qu'illustré sur la figure 4, lorsque la température T augmente, la valeur (en Ohms) de la résistance CTN diminue.As illustrated in FIG. 4, when the temperature T increases, the value (in Ohms) of the resistance CTN decreases.
Lorsque la température T diminue, la valeur de la résistance CTN augmente.When the temperature T decreases, the value of the resistance CTN increases.
Ainsi, à basse température T, la valeur de la résistance CTN est plus élevée 25 qu'à haute température T.Thus, at low temperature T, the value of the resistance CTN is higher than at high temperature T.
En fonction de la distance d entre la résistance CTN et la capacité de filtrage 13, à une température T donnée de la capacité de filtrage 13, la résistance CTN sera à une température T' donnée.Depending on the distance d between the resistance CTN and the filtering capacitor 13, at a given temperature T of the filtering capacitor 13, the resistance CTN will be at a given temperature T '.
Ainsi, dans l'exemple non limitatif de la figure 4, pour une température T=75°C, T'=62°.Thus, in the nonlimiting example of FIG. 4, for a temperature T = 75 ° C, T ′ = 62 °.
Cette température T' 30 correspond à la température du support 17, image de la température T de la capacité de filtrage 13 et de la température du module de puissance 10 électronique 11, qui se diffuse sur son voisinage, ladite température T' se retrouvant sur la résistance CTN.This temperature T '30 corresponds to the temperature of the support 17, image of the temperature T of the filtering capacitor 13 and of the temperature of the electronic power module 11, which diffuses over its vicinity, said temperature T' being found on CTN resistance.
Ainsi, la variation Al de la résistance CTN est fonction de la température T de la capacité de filtrage 13 mais également de la température du support 17.Thus, the variation A1 of the resistance CTN is a function of the temperature T of the filtering capacitor 13 but also of the temperature of the support 17.
La résistance CTN est connectée à l'entrée qui commande les transistors 110, à savoir ici leur grille G.The CTN resistor is connected to the input which controls the transistors 110, namely here their gate G.
La résistance CTN est ainsi configurée pour faire varier le temps de commutation t des transistors 110 en fonction de la température T de la 10 capacité de filtrage 13.The resistance CTN is thus configured to vary the switching time t of the transistors 110 as a function of the temperature T of the filtering capacitor 13.
Quand le dispositif de pilotage 12 envoie un signal PWM sur la commande d'un transistor 110, il y a un courant i appliqué sur la grille G qui permet de charger la capacité interne Cgs du transistor 110 pour le fermer.When the driving device 12 sends a PWM signal on the control of a transistor 110, there is a current i applied to the gate G which makes it possible to charge the internal capacitor Cgs of the transistor 110 to close it.
Plus le courant i est faible, plus la capacité interne Cgs met du temps à se 15 charger, et plus les pentes de commutations sont fortes.The weaker the current i, the longer the internal capacitor Cgs takes to charge, and the steeper the switching slopes.
La commutation du transistor 110 est lente.Switching of transistor 110 is slow.
Il n'y a pas beaucoup de pics de courant i.There are not many peaks in current i.
Par contre, plus le courant i est fort, plus la capacité interne Cgs est rapide pour se charger, et plus les pentes de commutations sont faibles.On the other hand, the stronger the current i, the faster the internal capacitor Cgs is to charge, and the lower the switching slopes.
La commutation du transistor 110 est rapide.The switching of the transistor 110 is fast.
Il y a beaucoup de pics de courant 20 i.There are many 20 i current peaks.
La résistance CTN étant connectée sur la grille G, elle agit sur le courant i qui est appliqué sur la grille G du transistor 110.The resistance CTN being connected to the gate G, it acts on the current i which is applied to the gate G of the transistor 110.
Elle est ainsi configurée pour faire varier le courant i appliqué sur la grille G du transistor 110 en fonction de la température T de la capacité de filtrage 13.It is thus configured to vary the current i applied to the gate G of the transistor 110 as a function of the temperature T of the filtering capacitor 13.
25 La vitesse de commutation du transistor 110 est ainsi fonction de sa capacité interne Cgs et de la valeur de la résistance CTN.The switching speed of transistor 110 is thus a function of its internal capacitance Cgs and of the value of resistance CTN.
Tel qu'illustré sur la figure 4, à basse température, la résistance CTN a une valeur élevée.As shown in Figure 4, at low temperature, the NTC resistor has a high value.
A une tension donnée, selon la loi d'Ohm, le courant i circulant dans le transistor 110 et appliqué sur la grille G est donc faible.At a given voltage, according to Ohm's law, the current i flowing in the transistor 110 and applied to the gate G is therefore low.
La 30 capacité interne Cgs se charge lentement.The internal capacitor Cgs charges slowly.
Le temps de commutation t du transistor 110 est long.The switching time t of transistor 110 is long.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le temps de 11 commutation t est compris entre 300 nanosecondes (ns) et 1200ns.In a non-limiting embodiment, the switching time t is between 300 nanoseconds (ns) and 1200ns.
La commutation du transistor 110 est longue.The switching of the transistor 110 takes a long time.
Ainsi, à basse température T1, la résistance CTN permet d'augmenter automatiquement les pentes de commutation tel qu'illustré sur la figure 6.Thus, at low temperature T1, the CTN resistor automatically increases the switching slopes as illustrated in FIG. 6.
On peut voir que les fronts de 5 commutation descendants et montants sont inclinés.It can be seen that the falling and rising switching edges are tilted.
Il y aura donc moins de pics de courant i.There will therefore be fewer current peaks i.
La CEM n'est pas affectée dans ce cas.The EMC is not affected in this case.
Ainsi, plus la résistance CTN est élevée, plus le temps de commutation t du transistor 110 est long.Thus, the higher the resistance CTN, the longer the switching time t of the transistor 110.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la basse température T1 est 10 inférieure à 50°C-70°C.In a non-limiting embodiment, the low temperature T1 is less than 50 ° C-70 ° C.
Dans l'exemple non limitatif de la figure 4, à 62°C, la valeur de la résistance CTN correspond à un temps de commutation long et donc à une commutation lente.In the non-limiting example of FIG. 4, at 62 ° C., the value of the resistance CTN corresponds to a long switching time and therefore to slow switching.
Lorsque la commutation des transistors 110 est lente et que ces derniers 15 commencent à chauffer et à dissiper de la puissance par effet Joule, leur température augmente ce qui a un impact direct sur la température T de la capacité de filtrage 13 qui augmente également.When the switching of the transistors 110 is slow and the latter 15 start to heat up and to dissipate power by the Joule effect, their temperature increases which has a direct impact on the temperature T of the filtering capacitor 13 which also increases.
Comme décrit ci-après, la résistance CTN permet alors de basculer vers une commutation plus rapide pour éviter que les transistors 110 ne chauffent trop 20 et ne s'abîment.As described below, the CTN resistor then allows switching to faster switching to prevent transistors 110 from heating up too much and getting damaged.
Lors d'une commutation rapide, il y a en effet moins d'échauffement et peu ou pas de perte par effet Joule.During rapid switching, there is indeed less heating and little or no loss due to the Joule effect.
Tel qu'illustré sur la figure 4, à haute température, la résistance CTN a une valeur faible.As shown in Figure 4, at high temperature, the NTC resistor has a low value.
C'est comme s'il n'y avait qu'un fil entre le dispositif de pilotage 12 et la grille G du transistor 110.It is as if there was only one wire between the driving device 12 and the gate G of the transistor 110.
A une tension donnée, selon la loi 25 d'Ohm, le courant i circulant dans le transistor 110 et appliqué sur la grille G est donc fort.At a given voltage, according to Ohm's law, the current i flowing in transistor 110 and applied to gate G is therefore high.
La capacité interne Cgs se charge rapidement.The internal Cgs capacity charges quickly.
Le temps de commutation t du transistor 110 est rapide.The switching time t of transistor 110 is fast.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le temps de commutation t est inférieur à 300ns.In a nonlimiting embodiment, the switching time t is less than 300ns.
La commutation du transistor 110 sera rapide.The switching of the transistor 110 will be fast.
Ainsi, à haute température T2, 30 la résistance CTN permet de diminuer automatiquement les pentes de commutation tel qu'illustré sur la figure 6.Thus, at high temperature T2, the CTN resistor makes it possible to automatically decrease the switching slopes as illustrated in FIG. 6.
On peut voir que les fronts de 12 commutation descendants et montants sont droits.It can be seen that the falling and rising switching edges are straight.
Il y a donc des pics de courant i mais qui sont filtrés par la capacité de filtrage 13.There are therefore current peaks i but which are filtered by the filtering capacitor 13.
Ainsi, plus la résistance CTN est faible, plus le temps de commutation t du transistor 110 est court.Thus, the lower the resistance CTN, the shorter the switching time t of transistor 110.
5 Dans un mode de réalisation non limitatif, la haute température T2 est supérieure à 50°C-70°C.In a non-limiting embodiment, the high temperature T2 is greater than 50 ° C-70 ° C.
Dans l'exemple non limitatif de la figure 4, à 75°C, la valeur de la résistance CTN correspond à un temps de commutation t court, et donc à une commutation rapide.In the non-limiting example of FIG. 4, at 75 ° C., the value of the resistance CTN corresponds to a short switching time t, and therefore to rapid switching.
On peut réduire les pentes de commutation car c'est la 10 capacité de filtrage 13 qui va filtrer les pics de courant i.The switching slopes can be reduced because it is the filtering capacitor 13 which will filter the current peaks i.
Le filtrage étant meilleur, la CEM n'est pas affectée dans ce cas.The filtering being better, the EMC is not affected in this case.
Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 7, on peut voir que le temps de commutation t des transistors 110 varie en fonction de la température T de la résistance ESR de la capacité de filtrage 13.Thus, as illustrated in FIG. 7, it can be seen that the switching time t of the transistors 110 varies as a function of the temperature T of the resistor ESR of the filtering capacitor 13.
Ainsi, dans l'exemple non 15 limitatif illustré sur la figure 7, lorsque la température T est grande, le temps de commutation t est court.Thus, in the non-limiting example illustrated in FIG. 7, when the temperature T is large, the switching time t is short.
Lorsque la température T est petite, le temps de commutation t est long.When the temperature T is small, the switching time t is long.
Dans un exemple non limitatif, le temps de commutation t varie entre 50ns et 500ns pour une valeur de la résistance CTN qui varie entre 1 Ohm et 200 Ohms.In a non-limiting example, the switching time t varies between 50ns and 500ns for a value of the NTC resistor which varies between 1 Ohm and 200 Ohms.
20 Dans le cadre de l'application du pulseur d'air 2 dans le mode de réalisation non limitatif pris, au premier démarrage du moteur électrique 20, la température T de la capacité de filtrage 13 augmente.In the context of the application of the air blower 2 in the non-limiting embodiment taken, when the electric motor 20 is started for the first time, the temperature T of the filtering capacity 13 increases.
Sa résistance ESR diminue.Its ESR resistance decreases.
Les pics de courant i sont mieux filtrés.The current peaks i are better filtered.
La résistance CTN baisse ce qui entraîne un temps de commutation des transistors 110 plus rapide.The NTC resistance drops which results in a faster switching time of the transistors 110.
25 Les transistors 110 chauffent moins.25 The transistors 110 heat up less.
On notera que lorsque le moteur électrique 20 est éteint, il n'y a pas de commutation.It will be noted that when the electric motor 20 is off, there is no switching.
Au redémarrage du moteur électrique 20, la température T de la capacité de filtrage 13 baisse.When the electric motor 20 is restarted, the temperature T of the filtering capacity 13 drops.
Sa résistance ESR augmente.Its ESR resistance increases.
Les pics de courant i sont moins bien filtrés.The current peaks i are less well filtered.
La résistance CTN augmente ce qui 30 entraîne un temps de commutation des transistors 110 plus long de sorte à avoir moins de pics de courant i.The resistance CTN increases which results in a longer switching time of the transistors 110 so as to have less current peaks i.
13 Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur les figures 2 et 3, la résistance CTN coopère avec une résistance supplémentaire 15 de sorte que la résistance qui permet de réguler le temps de commutation t des transistors 110 soit une résistance équivalente qui est la combinaison des 5 deux résistances CTN et 15.13 In a non-limiting embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, the resistance CTN cooperates with an additional resistance 15 so that the resistance which makes it possible to regulate the switching time t of the transistors 110 is an equivalent resistance which is the combination of the two resistors CTN and 15.
Cela permet d'utiliser une résistance CTN couramment utilisée sur le marché, à savoir avec une valeur standard.This makes it possible to use a CTN resistor commonly used in the market, namely with a standard value.
Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 2, la résistance CTN et la résistance supplémentaire 15 sont disposées en parallèle.In a non-limiting embodiment illustrated in FIG. 2, the CTN resistor and the additional resistor 15 are arranged in parallel.
Dans ce cas, le temps de commutation t est fonction de la valeur 10 de la résistance équivalente = Ri5Rc-rn / (R15 + Rc-rn).In this case, the switching time t depends on the value 10 of the equivalent resistance = Ri5Rc-rn / (R15 + Rc-rn).
Dans un exemple non limitatif la résistance supplémentaire 15 est égale à 1012, et la résistance CTN est égale à lokn.In a non-limiting example, the additional resistance 15 is equal to 1012, and the CTN resistance is equal to lokn.
Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 3, la résistance CTN et la résistance supplémentaire 15 sont disposées en série.In a non-limiting embodiment illustrated in FIG. 3, the CTN resistor and the additional resistor 15 are arranged in series.
15 Dans ce cas, le temps de commutation t est fonction de la valeur de la résistance équivalente = R15 + RCTN.In this case, the switching time t depends on the value of the equivalent resistance = R15 + RCTN.
Dans un exemple non limitatif la résistance supplémentaire 15 est égale à 1012, et la résistance CTN est égale à 50n.In a non-limiting example, the additional resistance 15 is equal to 1012, and the CTN resistance is equal to 50n.
Ainsi, en régulant le courant i appliqué sur la grille G des transistors 20 grâce à la résistance CTN, on fait varier le temps de commutation t des transistors 110 de sorte à obtenir un compromis entre un pilotage du moteur électrique 20 avec un bon rendement (il ya peu de perte par effet Joule) tout en évitant les pics de courant i pour régler les problèmes de compatibilité électromagnétique, et un pilotage du moteur électrique 20 avec un moins bon 25 rendement tout en évitant que les transistors 110 ne chauffent trop.Thus, by regulating the current i applied to the gate G of the transistors 20 thanks to the resistance CTN, the switching time t of the transistors 110 is varied so as to obtain a compromise between a control of the electric motor 20 with a good efficiency ( there is little loss by the Joule effect) while avoiding current peaks i to solve the problems of electromagnetic compatibility, and driving the electric motor 20 with less efficiency while preventing the transistors 110 from heating too much.
Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus.Of course, the description of the invention is not limited to the embodiments described above.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, la capacité de filtrage 13 peut être remplacée par une pluralité de capacités de filtrage en parallèle.Thus, in a non-limiting embodiment, the filtering capacitor 13 can be replaced by a plurality of filtering capacitors in parallel.
14 Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, ledit au moins un transistor 110 est un transistor IGBT.Thus, in a nonlimiting embodiment, said at least one transistor 110 is an IGBT transistor.
Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : Elle est simple à mettre en oeuvre ; 5 Elle est peu coûteuse ; Elle permet de réguler la commutation du(des) transistor(s) 110 en utilisant une résistance, la résistance CTN, sur la commande du transistor 110, à savoir ici, sur sa grille G ; La résistance CTN permet de relever les fronts de commutation lorsque la 10 capacité de filtrage 13 est efficace pour filtrer les pics de courant i, à savoir lorsque sa température T est élevée ; La résistance CTN permet d'incliner les fronts de commutation lorsque la capacité de filtrage 13 n'est pas efficace pour filtrer les pics de courant i, à savoir lorsque sa température T est basse ; 15 Elle évite d'avoir un capteur de température et une unité logique de commande coopérant avec ledit capteur de température qui commanderait la grille du(des) transistor(s) en fonction de la température du support 17 acquise par le capteur de température ; Elle permet de prendre en compte non seulement la température du 20 support 17, mais la température au coeur de la capacité de filtrage 13 pour réguler les commutations du(des) transistor(s) 110 ; Elle évite d'utiliserThus, the invention described has the following advantages in particular: It is simple to implement; 5 It is inexpensive; It makes it possible to regulate the switching of the transistor (s) 110 by using a resistor, the resistance CTN, on the control of the transistor 110, namely here, on its gate G; The CTN resistor makes it possible to pick up the switching edges when the filtering capacitor 13 is effective in filtering the current peaks i, namely when its temperature T is high; The resistance CTN makes it possible to incline the switching edges when the filtering capacitor 13 is not effective in filtering the current peaks i, namely when its temperature T is low; It avoids having a temperature sensor and a logic control unit cooperating with said temperature sensor which would control the gate of the transistor (s) as a function of the temperature of the support 17 acquired by the temperature sensor; It makes it possible to take into account not only the temperature of the support 17, but the temperature at the heart of the filtering capacitor 13 to regulate the switching of the transistor (s) 110; She avoids using
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