FR3134186A1 - Method for estimating an electrical output current from a power converter - Google Patents

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Abstract

La présente invention vise un convertisseur de puissance, notamment configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant au moins un bras traversé par un courant de sortie du convertisseur de puissance, un système d’interrupteur arrangé en série avec ledit au moins un bras de sorte le système d’interrupteur est traversé par le courant de sortie, un dispositif de mesure de tension adapté pour mesurer une chute de tension (Vss) aux bornes du système d’interrupteur, un dispositif de mesure de température adapté pour mesurer une température représentative (T) correspondant à la température de jonction (Tss) du système d’interrupteur ou à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur, et un module de calcul configuré pour estimer l’intensité du courant de sortie (Iout) en fonction de la température représentative (T) et de la chute de tension (Vss) aux bornes du système d’interrupteur. Figure de l’abrégé : Figure 1The present invention relates to a power converter, in particular configured to be embedded in an electric or hybrid motor vehicle, comprising at least one arm through which an output current from the power converter passes, a switch system arranged in series with said at least an arm so that the switch system is crossed by the output current, a voltage measuring device adapted to measure a voltage drop (Vss) across the switch system, a temperature measuring device adapted to measure a representative temperature (T) corresponding to the junction temperature (Tss) of the switch system or to the temperature of an element in thermal contact with the switch system, and a calculation module configured to estimate the intensity of the output current (Iout) as a function of the representative temperature (T) and the voltage drop (Vss) across the switch system. Abstract Figure: Figure 1

Description

Procédé d’estimation d’un courant électrique de sortie d’un convertisseur de puissanceMethod for estimating an electrical output current from a power converter

La présente invention se rapporte au domaine des équipements électriques, notamment pour véhicule automobile électrique ou hybride. En particulier, la présente invention concerne un convertisseur de puissance présentant un dispositif de mesure d’un courant électrique, et un procédé de mesure d’un courant électrique associé.The present invention relates to the field of electrical equipment, in particular for electric or hybrid motor vehicles. In particular, the present invention relates to a power converter having a device for measuring an electric current, and an associated method for measuring an electric current.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

Comme cela est connu, un véhicule automobile électrique ou hybride comprend un système de motorisation électrique, permettant la propulsion du véhicule, alimenté par une batterie d’alimentation haute tension via un réseau électrique embarqué haute tension. De plus, un véhicule automobile électrique ou hybride comprend également une pluralité d’équipements électriques auxiliaires, tel que des ordinateurs embarqués ou des moteurs de pare-brise, alimentés par une batterie d’alimentation basse tension via un réseau électrique embarqué basse tension. La batterie alimentation délivre typiquement une tension entre 100 V et 900 V, de manière préférée entre 100 V et 500 V, tandis que la batterie d’alimentation basse tension délivre typiquement une tension de l’ordre de 12 V, 24 V ou 48 V.As is known, an electric or hybrid motor vehicle comprises an electric motor system, allowing the propulsion of the vehicle, powered by a high-voltage power battery via a high-voltage on-board electrical network. In addition, an electric or hybrid motor vehicle also includes a plurality of auxiliary electrical equipment, such as on-board computers or windshield motors, powered by a low-voltage power battery via a low-voltage on-board electrical network. The power battery typically delivers a voltage between 100 V and 900 V, preferably between 100 V and 500 V, while the low voltage power battery typically delivers a voltage of the order of 12 V, 24 V or 48 V .

Plus précisément, la batterie d’alimentation haute tension assure une fonction d’alimentation de la batterie d’alimentation basse tension, notamment par l’intermédiaire d’un convertisseur de puissance continu-continu (DCDC). Or, l’abaissement de la tension par le convertisseur de puissance continu-continu implique la gestion d’un courant élevé. En conséquence, le convertisseur de puissance continu-continu comprend, en général, un interrupteur de sûreté positionné en sortie du convertisseur, afin de protéger le convertisseur d’un éventuel court-circuit, et un dispositif de mesure du courant électrique de sortie à des fins de diagnostic et de contrôle du convertisseur.More precisely, the high voltage power battery provides a power supply function for the low voltage power battery, in particular via a direct-to-direct power converter (DCDC). However, lowering the voltage by the DC-DC power converter involves managing a high current. Consequently, the DC-DC power converter generally comprises a safety switch positioned at the output of the converter, in order to protect the converter from a possible short circuit, and a device for measuring the output electric current at converter diagnostic and control purposes.

Dans ce contexte, une solution conventionnelle pour la mesure du courant de sortie du convertisseur de puissance consiste en l’utilisation d’un shunt de mesure, prévu en sortie du convertisseur de puissance. Le shunt de mesure est une résistance calibrée. En mesurant la tension aux bornes de la résistance et en appliquant la loi d’Ohm, on est capable de déduire le courant électrique traversant la résistance. Cette solution permet une mesure précise du courant de sortie, mais engendre cependant des pertes de puissance impactant le rendement du convertisseur et influe sur la compacité du convertisseur.In this context, a conventional solution for measuring the output current of the power converter consists of the use of a measuring shunt, provided at the output of the power converter. The measuring shunt is a calibrated resistance. By measuring the voltage across the resistor and applying Ohm's law, we are able to deduce the electric current flowing through the resistor. This solution allows precise measurement of the output current, but however generates power losses impacting the efficiency of the converter and influences the compactness of the converter.

Alternativement, il est connu de réaliser la mesure de courant par une mesure de champ magnétique, généralement avec un capteur à effet Hall. Le capteur est, de préférence, disposé au plus proche du conducteur électrique traversé par le courant de sortie de manière à obtenir la précision de mesure recherchée. Cette solution permet avantageusement de ne pas affecter le rendement du convertisseur. Cependant, l’intégration mécanique du capteur au convertisseur peut se révéler complexe et peut même nécessiter la mise en place d’un concentrateur de champ magnétique, notamment en forme de C ou de U, avec un entrefer, affectant l’encombrement du convertisseur.Alternatively, it is known to measure current by measuring the magnetic field, generally with a Hall effect sensor. The sensor is preferably placed as close as possible to the electrical conductor crossed by the output current so as to obtain the desired measurement precision. This solution advantageously makes it possible not to affect the efficiency of the converter. However, the mechanical integration of the sensor into the converter can be complex and may even require the installation of a magnetic field concentrator, particularly in the shape of a C or U, with an air gap, affecting the size of the converter.

Or, aujourd’hui, en particulier dans le domaine de l’automobile, les contraintes liées à l’encombrement et au rendement pour les convertisseurs de puissance sont fortes. Ainsi, il existe un besoin pour un convertisseur de puissance présentant un moyen de mesure de courant électrique et un procédé associé permettant de réduire l’encombrement tout en limitant l’impact du dispositif de mesure de courant sur le rendement du convertisseur de puissance.However, today, particularly in the automotive sector, the constraints linked to size and efficiency for power converters are strong. Thus, there is a need for a power converter having a means of measuring electric current and an associated method making it possible to reduce the bulk while limiting the impact of the current measuring device on the efficiency of the power converter.

PRESENTATION DE L’INVENTIONPRESENTATION OF THE INVENTION

Plus précisément, selon un aspect de l’invention, l’invention a pour objet un convertisseur de puissance, notamment configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile électrique ou hybride. Le convertisseur de puissance selon l’invention comprend au moins un bras traversé par un courant de sortie du convertisseur de puissance et configuré pour être connecté à une charge, et un système d’interrupteur arrangé en série avec ledit au moins un bras de sorte que le système d’interrupteur est traversé par le courant de sortie. De plus, le convertisseur de puissance selon l’invention comprend un dispositif de mesure de tension adapté pour mesurer une chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur, un dispositif de mesure de température adapté pour mesurer une température représentative T correspondant à la température de jonction Tss du système d’interrupteur ou à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur, et un module de calcul configuré pour estimer l’intensité du courant de sortie Iout en fonction de la température représentative T et de la chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur.More precisely, according to one aspect of the invention, the subject of the invention is a power converter, in particular configured to be embedded in an electric or hybrid motor vehicle. The power converter according to the invention comprises at least one arm through which an output current of the power converter passes and configured to be connected to a load, and a switch system arranged in series with said at least one arm so that the switch system carries the output current through it. In addition, the power converter according to the invention comprises a voltage measuring device adapted to measure a voltage drop Vss across the switch system, a temperature measuring device adapted to measure a representative temperature T corresponding to the junction temperature Tss of the switch system or the temperature of an element in thermal contact with the switch system, and a calculation module configured to estimate the intensity of the output current Iout as a function of the representative temperature T and the voltage drop Vss across the switch system.

La présente invention offre donc l’avantage considérable de permettre la mesure de l’intensité du courant de sortie du convertisseur de puissance sans nécessiter l’ajout d’un shunt de mesure, ou d’un capteur à effet Hall, mais en utilisant un système d’interrupteur, en particulier le ou les interrupteurs de sûreté et les dispositifs de mesure de température qui sont déjà présents dans la majorité des convertisseurs de puissance. En conséquence, en comparaison de l’utilisation du shunt de mesure, la présente invention n’induit pas de pertes de puissance supplémentaires, et donc n’impacte pas ou de manière limitée le rendement du convertisseur de puissance. De plus, en comparaison de la solution utilisant un capteur à effet Hall, la mise en œuvre de l’invention ne nécessite pas d’intégration mécatronique, améliorant la compacité du convertisseur de puissance. Ainsi, la solution proposée dans l’invention est peu coûteuse et aisée à mettre en œuvre d’un point de vue de la fabrication industrielle.The present invention therefore offers the considerable advantage of allowing the measurement of the intensity of the output current of the power converter without requiring the addition of a measuring shunt, or a Hall effect sensor, but by using a switch system, in particular the safety switch(es) and temperature measuring devices which are already present in the majority of power converters. Consequently, compared to the use of the measuring shunt, the present invention does not induce additional power losses, and therefore has no or limited impact on the efficiency of the power converter. Furthermore, compared to the solution using a Hall effect sensor, the implementation of the invention does not require mechatronic integration, improving the compactness of the power converter. Thus, the solution proposed in the invention is inexpensive and easy to implement from an industrial manufacturing point of view.

Avantageusement, le système d’interrupteur comprend au moins un interrupteur de sûreté, par exemple un ou deux interrupteurs de sûreté en série. L’invention permet par conséquent d’utiliser l’interrupteur de sûreté ou les interrupteurs de sûreté, afin de mesurer l’intensité du courant de sortie, l’interrupteur de sûreté étant un dispositif d’usage très répandu en sortie de convertisseurs de puissance.Advantageously, the switch system comprises at least one safety switch, for example one or two safety switches in series. The invention therefore makes it possible to use the safety switch or safety switches in order to measure the intensity of the output current, the safety switch being a device in very widespread use at the output of power converters .

Avantageusement, le dispositif de mesure de température est configuré pour mesurer la température d’un fluide de refroidissement Tfluid adapté pour refroidir le système d’interrupteur.Advantageously, the temperature measuring device is configured to measure the temperature of a Tfluid cooling fluid suitable for cooling the switch system.

Avantageusement, ledit au moins un bras consiste en trois bras.Advantageously, said at least one arm consists of three arms.

Avantageusement, le système d’interrupteur consiste en un MOSFET.Advantageously, the switch system consists of a MOSFET.

Avantageusement, le convertisseur de puissance selon l’invention est un convertisseur de puissance continu-continu.Advantageously, the power converter according to the invention is a DC-DC power converter.

Selon un autre aspect de l’invention, l’invention concerne un procédé d’estimation d’un courant de sortie du convertisseur de puissance tel que décrit précédemment. Alors, le procédé selon cet aspect de l’invention, mis en œuvre par le module de calcul, comprend : - l’acquisition de la chute de tension Vss et de la température représentative T ;
- lors d’une première mesure, l’initialisation de la température de jonction Tss du système d’interrupteur en fonction de la température représentative T ;
- la détermination de la résistance Rss du système d’interrupteur, la résistance Rss étant estimée en fonction de la température de jonction Tss du système d’interrupteur ;
- la détermination de l’intensité du courant de sortie Iout à partir de la chute de tension Vss et de la résistance Rss du système d’interrupteur.According to another aspect of the invention, the invention relates to a method for estimating an output current of the power converter as described above. Then, the method according to this aspect of the invention, implemented by the calculation module, comprises: - the acquisition of the voltage drop Vss and the representative temperature T;
- during a first measurement, initialization of the junction temperature Tss of the switch system as a function of the representative temperature T;
- determining the resistance Rss of the switch system, the resistance Rss being estimated as a function of the junction temperature Tss of the switch system;
- determining the intensity of the output current Iout from the voltage drop Vss and the resistance Rss of the switch system.

Le procédé selon l’invention présente l’avantage de mettre en œuvre des opérations de calcul simples, qui par conséquent sont économes en ressources de calcul.The method according to the invention has the advantage of implementing simple calculation operations, which are therefore economical in calculation resources.

Avantageusement, la détermination de la résistance Rss du système d’interrupteur est réalisée selon l’équation [Math 1] , où C est une constante de température du système d’interrupteur et Rss_ref est une valeur de référence de la résistance du système d’interrupteur correspondant à une température de référence.Advantageously, the determination of the resistance Rss of the switch system is carried out according to the equation [Math 1] , where C is a temperature constant of the switch system and Rss_ref is a reference value of the resistance of the switch system corresponding to a reference temperature.

La température représentative T peut en particulier correspondre à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur. Alors, le procédé selon l’invention comprend avantageusement, après l’étape d’acquisition de la chute de tension Vss et de la température représentative T, l’exécution successive des étapes suivantes par le module de calcul pour un nombre d’itérations N :
- lors d’une première exécution suite à l’étape d’acquisition, l’initialisation de la température de jonction Tss du système d’interrupteur à une valeur Tss0égale à la température représentative T, ou lors d’une itération i, l’initialisation de la température de jonction Tss à une valeur Tssidéterminée à l’issue de l’itération précédente ;
- la détermination de la résistance Rssidu système d’interrupteur estimée en fonction de la température de jonction Tssidu système d’interrupteur selon l’équation suivante :
[Math 2] ;
- la détermination de l’intensité du courant de sortie Ioutiselon l’équation suivante :
[Math 3] ;
- la détermination de la puissance dissipée Pssipar le système d’interrupteur en fonction de l’intensité du courant de sortie Ioutiet de la résistance Rssidu système d’interrupteur selon l’équation suivante :
[Math 4] ;
- la mise à jour de la température de jonction Tssiselon l’équation suivante [Math 5] , où Rth est une résistance thermique donnée entre la jonction du système d’interrupteur et l’élément en contact thermique avec le système d’interrupteur présentant la température représentative T. Cette mise-à-jour itérative de la température de jonction Tss estimée permet avantageusement de converger vers la valeur réelle de l’intensité du courant de sortie du convertisseur de puissance.The representative temperature T can in particular correspond to the temperature of an element in thermal contact with the switch system. Then, the method according to the invention advantageously comprises, after the step of acquiring the voltage drop Vss and the representative temperature T, the successive execution of the following steps by the calculation module for a number of iterations N :
- during a first execution following the acquisition step, initializing the junction temperature Tss of the switch system to a value Tss 0 equal to the representative temperature T, or during an iteration i, initializing the junction temperature Tss to a value Tss i determined at the end of the previous iteration;
- determining the resistance Rss i of the switch system estimated as a function of the junction temperature Tss i of the switch system according to the following equation:
[Math 2] ;
- determining the intensity of the output current Iout i according to the following equation:
[Math 3] ;
- determining the power dissipated Pss i by the switch system as a function of the intensity of the output current Iout i and the resistance Rss i of the switch system according to the following equation:
[Math 4] ;
- updating the junction temperature Tss i according to the following equation [Math 5] , where Rth is a given thermal resistance between the junction of the switch system and the element in thermal contact with the switch system having the representative temperature T. This iterative updating of the estimated junction temperature Tss allows advantageously to converge towards the real value of the intensity of the output current of the power converter.

PRESENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF FIGURES

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels des références identiques sont données à des objets semblables et sur lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and referring to the appended drawings given by way of non-limiting examples, in which identical references are given to similar objects. and on which:

: la est une représentation schématique d’un procédé, selon un aspect de l’invention, d’estimation d’un courant électrique de sortie d’un convertisseur de puissance ; : there is a schematic representation of a method, according to one aspect of the invention, for estimating an electrical output current from a power converter;

: la est une représentation schématique d’un exemple de convertisseur de puissance selon un autre aspect de l’invention ; : there is a schematic representation of an example of a power converter according to another aspect of the invention;

: la est une représentation schématique d’un autre exemple de convertisseur de puissance selon un aspect de l’invention ; : there is a schematic representation of another example of a power converter according to one aspect of the invention;

: la est une représentation schématique d’un autre exemple de convertisseur de puissance selon un aspect de l’invention. : there is a schematic representation of another example of a power converter according to one aspect of the invention.

Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour permettre de mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.It should be noted that the figures set out the invention in detail to enable the invention to be implemented, and said figures can of course be used to better define the invention if necessary.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Selon un aspect de l’invention, l’invention concerne un convertisseur de puissance comprenant un moyen de mesure d’un courant de sortie du convertisseur de puissance, notamment à des fins de contrôle. Le convertisseur est notamment configuré pour être connecté d’une part à une source de tension et d’autre part à une charge, et adapté pour être embarqué dans un véhicule automobile électrique ou hybride. La présente invention sera décrite ci-après dans le contexte d’un convertisseur de puissance continu-continu mais peut s’appliquer à tout convertisseur de puissance, en particulier un onduleur ou encore un chargeur électrique, notamment un chargeur électrique embarqué, également désigné OBC (pour « On-Board Charger »). Plus spécialement, dans le contexte du convertisseur de puissance continu-continu, la source de tension correspond à la batterie d’alimentation haute tension, et la charge à la batterie d’alimentation basse tension.According to one aspect of the invention, the invention relates to a power converter comprising means for measuring an output current of the power converter, in particular for control purposes. The converter is in particular configured to be connected on the one hand to a voltage source and on the other hand to a load, and adapted to be embedded in an electric or hybrid motor vehicle. The present invention will be described below in the context of a DC-DC power converter but can be applied to any power converter, in particular an inverter or even an electrical charger, in particular an on-board electrical charger, also designated OBC (for “On-Board Charger”). More specifically, in the context of the DC-DC power converter, the voltage source corresponds to the high-voltage power battery, and the load to the low-voltage power battery.

En référence aux figures 2 à 4, le convertisseur de puissance 1 selon l’invention comprend au moins un bras 11 traversé par un courant de sortie du convertisseur de puissance 1 et configuré pour être connecté à la charge, et un système d’interrupteur Qss arrangé en série avec ledit au moins un bras 11 de sorte que le système d’interrupteur Qss est traversé par le courant de sortie. Le système d’interrupteur comprend de préférence au moins un interrupteur de sûreté. Dans la suite de la description, l’invention sera décrite dans le contexte non-limitatif de l’utilisation de l’interrupteur de sûreté. Toutefois, la présente invention peut s’appliquer à tout système d’interrupteur traversé par le courant de sortie.With reference to Figures 2 to 4, the power converter 1 according to the invention comprises at least one arm 11 traversed by an output current from the power converter 1 and configured to be connected to the load, and a Qss switch system arranged in series with said at least one arm 11 so that the switch system Qss is crossed by the output current. The switch system preferably includes at least one safety switch. In the remainder of the description, the invention will be described in the non-limiting context of the use of the safety switch. However, the present invention can be applied to any switch system through which the output current passes.

L’interrupteur de sûreté, communément désigné sous le terme de « safety switch » en langue anglaise, permet notamment de protéger les équipements électriques lorsque l’intensité du courant de sortie devient trop élevée. En effet, l’interrupteur de sûreté est soit directement positionné en sortie du convertisseur de puissance ou en rebouclage du courant de sortie du convertisseur de puissance. Lorsque la conversion de puissance est active, l’interrupteur de sûreté est fermé. En cas de dysfonctionnement, par exemple en cas d’inversion de polarité de la batterie ou en cas de surtension, l’interrupteur de sûreté s’ouvre.The safety switch, commonly referred to as a “safety switch” in English, makes it possible to protect electrical equipment when the intensity of the output current becomes too high. In fact, the safety switch is either directly positioned at the output of the power converter or in feedback of the output current of the power converter. When power conversion is active, the safety switch is closed. In the event of a malfunction, for example in the event of reverse polarity of the battery or in the event of an overvoltage, the safety switch opens.

Les figures 2 à 4 représentent différentes configurations possibles du système d’interrupteur Qss. Dans les exemples représentés aux figures 2 et 3, le système d’interrupteur Qss est électriquement connecté d’une part à la sortie du convertisseur de puissance et d’autre part à une masse. Alternativement, dans l’exemple de la , le système d’interrupteur Qss est électriquement connecté d’une part à la sortie du convertisseur de puissance et d’autre part à la charge. De plus, le système d’interrupteur peut de préférence comprendre un (illustré à la ) ou deux interrupteurs de sûreté en série (illustré aux figures 3 et 4). L’interrupteur de sûreté peut notamment consister en un transistor, en particulier un MOSFET. En figures 2 et 3, le système d’interrupteur Qss est positionné de manière à reboucler le courant de sortie du convertisseur de puissance, à cet effet le système d’interrupteur Qss est notamment connecté entre une masse du convertisseur de tension et une masse du composant en sortie du convertisseur, notamment une masse d’une batterie basse tension du véhicule. En , le système d’interrupteur Qss est directement positionné en sortie du convertisseur de puissance, la connexion de la masse du convertisseur de tension et de la masse du composant en sortie du convertisseur étant notamment réalisée ailleurs (non représentée). En outre, en et 3, le système d’interrupteur Qss est par exemple connecté entre des bornes de deux capacités d’un filtre de mode différentiel de type 2π. En , le système d’interrupteur Qss est par exemple connecté en sortie d’un filtre de mode différentiel de type π.Figures 2 to 4 represent different possible configurations of the Qss switch system. In the examples shown in Figures 2 and 3, the switch system Qss is electrically connected on the one hand to the output of the power converter and on the other hand to a ground. Alternatively, in the example of , the Qss switch system is electrically connected on the one hand to the output of the power converter and on the other hand to the load. Additionally, the switch system may preferably include a (shown in ) or two safety switches in series (shown in Figures 3 and 4). The safety switch may in particular consist of a transistor, in particular a MOSFET. In Figures 2 and 3, the Qss switch system is positioned so as to loop back the output current of the power converter, for this purpose the Qss switch system is in particular connected between a ground of the voltage converter and a ground of the component at the output of the converter, in particular a mass of a low voltage battery of the vehicle. In , the switch system Qss is directly positioned at the output of the power converter, the connection of the ground of the voltage converter and the ground of the component at the output of the converter being notably carried out elsewhere (not shown). Furthermore, in and 3, the Qss switch system is for example connected between terminals of two capacitors of a 2π type differential mode filter. In , the Qss switch system is for example connected to the output of a π-type differential mode filter.

Comme illustré sur les figures 2 à 4, l’invention propose en particulier d’utiliser l’interrupteur de sûreté ou les interrupteurs de sûreté, l’interrupteur de sûreté étant un dispositif d’usage très répandu en sortie de convertisseurs de puissance, afin de mesurer l’intensité du courant de sortie Iout. Notamment, en estimant la résistance du système d’interrupteur Qss et en mesurant une chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur Qss, on est capable de déduire l’intensité du courant de sortie Iout, en appliquant la loi d’Ohm.As illustrated in Figures 2 to 4, the invention proposes in particular to use the safety switch or safety switches, the safety switch being a device in very widespread use at the output of power converters, in order to to measure the intensity of the output current Iout. In particular, by estimating the resistance of the switch system Qss and measuring a voltage drop Vss across the switch system Qss, we are able to deduce the intensity of the output current Iout, by applying Ohm's law .

Or, la résistance du système d’interrupteur Qss est généralement variable en fonction de la température de jonction du système d’interrupteur Qss. A titre d’exemple, une plage de température réaliste pour le système d’interrupteur est entre 25°C et 150°C. Sur cette plage de température, la résistance du système d’interrupteur peut doubler. Il est par conséquent nécessaire de prendre en considération l’influence de la température de jonction dans l’estimation de l’intensité du courant de sortie.However, the resistance of the Qss switch system is generally variable depending on the junction temperature of the Qss switch system. As an example, a realistic temperature range for the switch system is between 25°C and 150°C. Over this temperature range, the resistance of the switch system can double. It is therefore necessary to take into consideration the influence of the junction temperature in estimating the output current intensity.

A cette fin, comme illustré sur les figures 2 à 4, le convertisseur de puissance 1 selon l’invention comprend un dispositif de mesure de tension adapté pour mesurer la chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur Qss, un dispositif de mesure de température 12 adapté pour mesurer une température représentative correspondant à la température de jonction du système d’interrupteur Qss ou à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur Qss, et un module de calcul 13 configuré pour estimer l’intensité du courant de sortie Iout en fonction de la température représentative et de la chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur Qss.To this end, as illustrated in Figures 2 to 4, the power converter 1 according to the invention comprises a voltage measuring device adapted to measure the voltage drop Vss across the terminals of the switch system Qss, a measuring device temperature sensor 12 adapted to measure a representative temperature corresponding to the junction temperature of the switch system Qss or to the temperature of an element in thermal contact with the switch system Qss, and a calculation module 13 configured to estimate the intensity of the output current Iout as a function of the representative temperature and the voltage drop Vss across the switch system Qss.

La présente invention offre donc l’avantage considérable de permettre la mesure de l’intensité du courant de sortie du convertisseur de puissance sans nécessiter l’ajout d’un shunt de mesure, ou d’un capteur à effet Hall, mais en utilisant le ou les interrupteurs de sûreté et les dispositifs de mesure de température qui sont déjà présents dans la majorité des convertisseurs de puissance. En conséquence, en comparaison de l’utilisation du shunt de mesure, la présente invention n’induit pas de pertes de puissance supplémentaires, et donc n’impacte pas ou de manière limitée le rendement du convertisseur de puissance. De plus, en comparaison de la solution utilisant un capteur à effet Hall, la mise en œuvre de l’invention ne nécessite pas d’intégration mécatronique, améliorant la compacité du convertisseur de puissance. Ainsi, la solution proposée dans l’invention est peu coûteuse et aisée à mettre en œuvre d’un point de vue de la fabrication industrielle.The present invention therefore offers the considerable advantage of allowing the measurement of the intensity of the output current of the power converter without requiring the addition of a measuring shunt, or a Hall effect sensor, but using the or the safety switches and temperature measuring devices which are already present in the majority of power converters. Consequently, compared to the use of the measuring shunt, the present invention does not induce additional power losses, and therefore has no or limited impact on the efficiency of the power converter. Furthermore, compared to the solution using a Hall effect sensor, the implementation of the invention does not require mechatronic integration, improving the compactness of the power converter. Thus, the solution proposed in the invention is inexpensive and easy to implement from an industrial manufacturing point of view.

De manière avantageuse, la température représentative du convertisseur de puissance mesurée par le dispositif de mesure de température correspondant directement à la température de jonction du système d’interrupteur.Advantageously, the representative temperature of the power converter measured by the temperature measuring device corresponds directly to the junction temperature of the switch system.

Alternativement, le dispositif de mesure de température peut, de manière avantageuse, être configuré pour mesurer la température, dite température représentative, d’un élément en contact thermique direct avec le système d’interrupteur, par exemple un fluide de refroidissement adapté pour refroidir le système d’interrupteur, une carte électronique sur laquelle est fixé le système d’interrupteur, ou encore un boîtier recouvrant le système d’interrupteur. Il est important de noter qu’à l’équilibre thermique, la température représentative est notamment équivalente à la température de jonction du système d’interrupteur. On entend par température équivalente que la température de jonction dépend de la température représentative. Ainsi, la température de jonction peut être égale à ou fonction de la température représentative, notamment par le moyen d’une modélisation adaptée de la température de jonction en fonction de la température représentative.Alternatively, the temperature measuring device can, advantageously, be configured to measure the temperature, called representative temperature, of an element in direct thermal contact with the switch system, for example a cooling fluid adapted to cool the switch system, an electronic card on which the switch system is fixed, or even a box covering the switch system. It is important to note that at thermal equilibrium, the representative temperature is notably equivalent to the junction temperature of the switch system. By equivalent temperature we mean that the junction temperature depends on the representative temperature. Thus, the junction temperature can be equal to or a function of the representative temperature, in particular by means of adapted modeling of the junction temperature as a function of the representative temperature.

De manière générale, en référence aux figures 2 à 4, le convertisseur de puissance 1 comprend une cellule de commutation arrangée selon une structure de demi-pont en H, le demi-pont en H étant un circuit permettant de contrôler la polarité aux bornes de la charge. Comme cela est connu, un demi-pont en H comprend une branche haute et une branche basse. Une branche haute d’un demi-pont en H relie une borne du circuit contrôlé par le demi-pont en H à une borne haute du demi-pont en H, via un élément de commutation haut Q1, la borne haute du demi-pont en H étant connectée à une borne haute de la source de tension. Réciproquement, une branche basse d’un demi-pont en H relie la borne du circuit contrôlé par le demi-pont en H à une borne basse du demi-pont en H, via un élément de commutation bas Q2, la borne basse du demi-pont en H étant connectée à une masse. Le demi-pont en H est notamment alimenté par une tension entre la masse et la borne haute du demi-pont en H pour délivrer en sortie du système une tension de sortie. Alors, ledit au moins un bras 11 est notamment relié d’une part à la borne de circuit contrôlé par le demi-pont en H et d’autre part à la charge.Generally, with reference to Figures 2 to 4, the power converter 1 comprises a switching cell arranged according to a half-H-bridge structure, the half-H-bridge being a circuit making it possible to control the polarity across the terminals of load. As is known, a half H-bridge consists of a high leg and a low leg. A high branch of a half H-bridge connects a terminal of the circuit controlled by the half H-bridge to a high terminal of the half H-bridge, via a high switching element Q1, the high terminal of the half-bridge in H being connected to a high terminal of the voltage source. Conversely, a lower branch of a half H-bridge connects the terminal of the circuit controlled by the half H-bridge to a lower terminal of the half H-bridge, via a lower switching element Q2, the lower terminal of the half -H-bridge being connected to a ground. The half-H-bridge is in particular powered by a voltage between the ground and the upper terminal of the half-H-bridge to deliver an output voltage at the output of the system. Then, said at least one arm 11 is notably connected on the one hand to the circuit terminal controlled by the half-H bridge and on the other hand to the load.

Ledit au moins un bras peut notamment consister, de manière avantageuse, en trois bras. Alors, la mesure du courant peut être réalisée sur une partie ou sur l’ensemble des courants de sortie des trois bras.Said at least one arm may in particular consist, advantageously, of three arms. Then, the current measurement can be carried out on part or all of the output currents of the three arms.

Selon un autre aspect de l’invention, l’invention concerne un procédé d’estimation du courant de sortie du convertisseur de puissance décrit précédemment.According to another aspect of the invention, the invention relates to a method for estimating the output current of the power converter described above.

En référence à la , le procédé selon l’invention, mis en œuvre par le module de calcul, comprend :
- l’acquisition E1 de la chute de tension Vss et de la température représentative T, la chute de tension Vss et la température représentative T étant en particulier enregistrées dans le module de calcul sous forme de variables ;
- lors d’une première mesure, l’initialisation E2 de la température de jonction Tss du système d’interrupteur en fonction de la température représentative T, notamment en posant que Tss est égal à T ;
- la détermination E3 de la résistance Rss du système d’interrupteur, la résistance Rss étant estimée en fonction de la température de jonction Tss du système d’interrupteur ;
- la détermination E4 de l’intensité du courant de sortie Iout à partir de la chute de tension Vss et de la résistance Rss du système d’interrupteur, notamment en utilisant la loi d’Ohm selon l’équation suivante Iout = Vss / Rss.In reference to the , the method according to the invention, implemented by the calculation module, comprises:
- the acquisition E1 of the voltage drop Vss and the representative temperature T, the voltage drop Vss and the representative temperature T being in particular recorded in the calculation module in the form of variables;
- during a first measurement, the initialization E2 of the junction temperature Tss of the switch system as a function of the representative temperature T, in particular by setting that Tss is equal to T;
- the determination E3 of the resistance Rss of the switch system, the resistance Rss being estimated as a function of the junction temperature Tss of the switch system;
- determination E4 of the intensity of the output current Iout from the voltage drop Vss and the resistance Rss of the switch system, in particular using Ohm's law according to the following equation Iout = Vss / Rss .

Le procédé présente l’avantage de mettre en œuvre des opérations de calcul simples, qui par conséquent sont économes en ressources de calcul.The method has the advantage of implementing simple calculation operations, which are therefore economical in calculation resources.

Comme illustré sur la , la résistance Rss du système d’interrupteur est déterminée en fonction de la température de jonction Tss, notamment à partir de données de comportement thermoélectrique du système d’interrupteur provenant du fabricant. Une approximation, faite de manière courante sur la résistance Rss du système d’interrupteur, est d’estimer que la résistance Rss du système d’interrupteur évolue de manière affine avec la température de jonction Tss du système d’interrupteur. Ainsi, la résistance Rss du système d’interrupteur peut être calculée selon l’équation suivante :
[Math 1]
où C est une constante de température prédéfinie du système d’interrupteur et Rss_ref est une valeur de référence de la résistance du système d’interrupteur correspondant à une température de référence Tref, par exemple 25°C. La constante C est de préférence un coefficient de température de résistance, représentant la variation de la résistance électrique du système d’interrupteur par unité de variation de température.As illustrated on the , the resistance Rss of the switch system is determined as a function of the junction temperature Tss, in particular from thermoelectric behavior data of the switch system coming from the manufacturer. An approximation, commonly made on the resistance Rss of the switch system, is to estimate that the resistance Rss of the switch system evolves in an affine manner with the junction temperature Tss of the switch system. Thus, the resistance Rss of the switch system can be calculated according to the following equation:
[Math 1]
where C is a predefined temperature constant of the switch system and Rss_ref is a reference value of the resistance of the switch system corresponding to a reference temperature Tref, for example 25°C. The constant C is preferably a temperature coefficient of resistance, representing the variation of the electrical resistance of the switch system per unit of temperature variation.

Selon un exemple de l’invention où la température représentative, mesurée par le dispositif de mesure de température, correspond à la température de jonction du système d’interrupteur, l’intensité du courant de sortie Iout est directement calculée.According to an example of the invention where the representative temperature, measured by the temperature measuring device, corresponds to the junction temperature of the switch system, the intensity of the output current Iout is directly calculated.

Selon un autre exemple de l’invention, la température représentative correspond à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur. Alors, en cas d’équilibre thermique, la température représentative est équivalente à la température de jonction du système d’interrupteur. Pour rappel, on entend par température équivalente que la température de jonction peut être estimée en fonction de la température représentative. Dans ce cas, l’intensité du courant de sortie Iout calculée est supposée correcte.According to another example of the invention, the representative temperature corresponds to the temperature of an element in thermal contact with the switch system. Then, in the case of thermal equilibrium, the representative temperature is equivalent to the junction temperature of the switch system. As a reminder, by equivalent temperature we mean that the junction temperature can be estimated as a function of the representative temperature. In this case, the calculated output current intensity Iout is assumed to be correct.

Cependant, dans certaines conditions, il peut y avoir une absence initiale d’équilibre thermique entre du système d’interrupteur et l’élément en contact thermique avec du système d’interrupteur dont on mesure la température. Par exemple, en cas d’arrêt suivi d’un redémarrage rapide de la conversion de puissance, il peut y avoir un écart entre la température de jonction et la température représentative. Ainsi, la valeur initiale de la température de jonction Tss est éventuellement incorrecte, ce qui influe sur la détermination de l’intensité du courant de sortie Iout. Par conséquent, il peut être avantageux d’effectuer un ajustement de la température de jonction Tss estimée.However, under certain conditions, there may be an initial absence of thermal equilibrium between the switch system and the element in thermal contact with the switch system whose temperature is measured. For example, in the event of a shutdown followed by a rapid restart of power conversion, there may be a deviation between the junction temperature and the representative temperature. Thus, the initial value of the junction temperature Tss is possibly incorrect, which influences the determination of the intensity of the output current Iout. Therefore, it may be beneficial to perform an adjustment to the estimated junction temperature Tss.

A cette fin, en référence à la , le procédé d’estimation du courant de sortie du convertisseur de puissance peut comprendre, de manière préférée, l’acquisition E1 de la chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur Qss et de la température représentative T.To this end, with reference to the , the method for estimating the output current of the power converter can preferably comprise the acquisition E1 of the voltage drop Vss across the switch system Qss and of the representative temperature T.

Puis, le procédé d’estimation du courant de sortie comprend de préférence l’exécution successive des étapes suivantes pour un nombre d’itérations N :
- l’initialisation E2 de la température de jonction Tss du système d’interrupteur à une valeur Tss0égale à la température représentative (Tsso=T) lors d’une première exécution suite à l’étape d’acquisition E1 ; ou lors d’une itération i, à une valeur Tssidéterminée à l’issue de l’itération précédente ;
- la détermination E3 de la résistance Rssidu système d’interrupteur estimée en fonction de la température de jonction Tssiselon l’équation suivante :
[Math 2] ;
- la détermination E4 de l’intensité du courant de sortie Ioutiselon l’équation suivante :
[Math 3] ;
- la détermination E5 de la puissance dissipée Pssipar le système d’interrupteur en fonction de l’intensité du courant de sortie Ioutiet de la résistance Rssidu système d’interrupteur Qss, notamment selon l’équation
[Math 4] ;
- la mise à jour E6 de la température de jonction Tssi+1estimée selon l’équation suivante, [Math 5] , où Rth est une résistance thermique donnée entre la jonction du système d’interrupteur et l’élément en contact thermique avec le système d’interrupteur présentant la température représentative T. Une telle résistance thermique peut être préalablement déterminée lors d’une étape de calibration du circuit, ou à partir des informations de dimensions de la surface de contact entre le système d’interrupteur et l’élément en contact thermique avec le système d’interrupteur, et/ou du matériau du système d’interrupteur et de l’élément en contact thermique avec le système d’interrupteur, et/ou d’un fluide de refroidissement parcourant l’élément en contact thermique avec le système d’interrupteur. La résistance thermique s’exprime généralement en °C/W ou en K/W.Then, the method of estimating the output current preferably comprises the successive execution of the following steps for a number of iterations N:
- initialization E2 of the junction temperature Tss of the switch system to a value Tss 0 equal to the representative temperature (Tss o =T) during a first execution following the acquisition step E1; or during an iteration i, at a value Tss i determined at the end of the previous iteration;
- the determination E3 of the resistance Rss i of the switch system estimated as a function of the junction temperature Tss i according to the following equation:
[Math 2] ;
- the determination E4 of the intensity of the output current Iout i according to the following equation:
[Math 3] ;
- the determination E5 of the power dissipated Pss i by the switch system as a function of the intensity of the output current Iout i and the resistance Rss i of the switch system Qss, in particular according to the equation
[Math 4] ;
- the update E6 of the junction temperature Tss i+1 estimated according to the following equation, [Math 5] , where Rth is a given thermal resistance between the junction of the switch system and the element in thermal contact with the switch system having the representative temperature T. Such thermal resistance can be previously determined during a calibration step of the circuit, or from information on the dimensions of the contact surface between the switch system and the element in thermal contact with the switch system, and/or the material of the switch system and the element in thermal contact with the switch system, and/or a cooling fluid passing through the element in thermal contact with the switch system. Thermal resistance is generally expressed in °C/W or K/W.

Cette mise-à-jour itérative de la température de jonction Tss estimée permet avantageusement de converger vers la valeur réelle de l’intensité du courant de sortie du convertisseur de puissance. De plus, le nombre d’itérations N est, de manière préférée, compris entre 5 et 15 itérations, de préférence 10 itérations.This iterative updating of the estimated junction temperature Tss advantageously makes it possible to converge towards the real value of the intensity of the output current of the power converter. In addition, the number of iterations N is preferably between 5 and 15 iterations, preferably 10 iterations.

En résumé, la présente invention propose un convertisseur de puissance présentant un moyen de mesure de courant électrique et un procédé associé, en utilisant le ou les interrupteurs de sûreté, permettant ainsi de réduire l’encombrement du convertisseur de puissance tout en limitant l’impact du moyen de mesure de courant sur le rendement du convertisseur de puissance.In summary, the present invention proposes a power converter having a means of measuring electric current and an associated method, using the safety switch(es), thus making it possible to reduce the bulk of the power converter while limiting the impact of the current measuring means on the efficiency of the power converter.

Claims (9)

Convertisseur de puissance (1), notamment configuré pour être embarqué dans un véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant :
  • au moins un bras (11) traversé par un courant de sortie du convertisseur de puissance (1) et configuré pour être connecté à une charge ;
  • un système d’interrupteur (Qss) arrangé en série avec ledit au moins un bras (11) de sorte que le système d’interrupteur (Qss) est traversé par le courant de sortie ;
  • un dispositif de mesure de tension adapté pour mesurer une chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur (Qss) ;
  • un dispositif de mesure de température (12) adapté pour mesurer une température représentative T correspondant à la température de jonction Tss du système d’interrupteur (Qss) ou à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur (Qss) ;
  • un module de calcul (13) configuré pour estimer l’intensité du courant de sortie Iout en fonction de la température représentative T et de la chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur (Qss).
Power converter (1), in particular configured to be embedded in an electric or hybrid motor vehicle, comprising:
  • at least one arm (11) traversed by an output current of the power converter (1) and configured to be connected to a load;
  • a switch system (Qss) arranged in series with said at least one arm (11) so that the switch system (Qss) is passed through by the output current;
  • a voltage measuring device adapted to measure a voltage drop Vss across the terminals of the switch system (Qss);
  • a temperature measuring device (12) adapted to measure a representative temperature T corresponding to the junction temperature Tss of the switch system (Qss) or to the temperature of an element in thermal contact with the switch system (Qss ) ;
  • a calculation module (13) configured to estimate the intensity of the output current Iout as a function of the representative temperature T and the voltage drop Vss across the switch system (Qss).
Convertisseur de puissance (1), selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d’interrupteur (Qss) comprend au moins un interrupteur de sûreté.Power converter (1) according to claim 1, characterized in that the switch system (Qss) comprises at least one safety switch. Convertisseur de puissance (1), selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de température (12) est configuré pour mesurer la température d’un fluide de refroidissement Tfluid adapté pour refroidir le système d’interrupteur (Qss).Power converter (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature measuring device (12) is configured to measure the temperature of a cooling fluid Tfluid suitable for cooling the switch system (Qss). Convertisseur de puissance (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un bras (11) consiste en trois bras.Power converter (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said at least one arm (11) consists of three arms. Convertisseur de puissance (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’interrupteur (Qss) consiste en un MOSFET.Power converter (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the switch system (Qss) consists of a MOSFET. Convertisseur de puissance (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, étant un convertisseur de puissance continu-continu.Power converter (1) according to any one of the preceding claims, being a DC-DC power converter. Procédé d’estimation d’un courant de sortie d’un convertisseur de puissance (1) comprenant un système d’interrupteur (Qss) traversé par le courant de sortie, un dispositif de mesure de tension adapté pour mesurer une chute de tension Vss aux bornes du système d’interrupteur (Qss), un dispositif de mesure de température (12) adapté pour mesurer une température représentative correspondant à la température de jonction Tss du système d’interrupteur (Qss) ou à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur (Qss), un module de calcul (13), au moins un bras (11) traversé par le courant de sortie du convertisseur de puissance (1) et configuré pour être connecté à une charge,
le procédé, mis en œuvre par le module de calcul (13), comprenant :
  • l’acquisition (E1) de la chute de tension Vss et de la température représentative T ;
  • lors d’une première mesure, l’initialisation (E2) de la température de jonction Tss du système d’interrupteur (Qss) en fonction de la température représentative T ;
  • la détermination (E3) de la résistance Rss du système d’interrupteur (Qss), la résistance Rss étant estimée en fonction de la température de jonction Tss du système d’interrupteur (Qss) ;
  • la détermination (E4) de l’intensité du courant de sortie Iout à partir de la chute de tension Vss et de la résistance Rss du système d’interrupteur (Qss).
Method for estimating an output current of a power converter (1) comprising a switch system (Qss) through which the output current passes, a voltage measuring device adapted to measure a voltage drop Vss at terminals of the switch system (Qss), a temperature measuring device (12) adapted to measure a representative temperature corresponding to the junction temperature Tss of the switch system (Qss) or to the temperature of a contacting element thermal with the switch system (Qss), a calculation module (13), at least one arm (11) crossed by the output current of the power converter (1) and configured to be connected to a load,
the method, implemented by the calculation module (13), comprising:
  • the acquisition (E1) of the voltage drop Vss and the representative temperature T;
  • during a first measurement, initializing (E2) the junction temperature Tss of the switch system (Qss) as a function of the representative temperature T;
  • determining (E3) the resistance Rss of the switch system (Qss), the resistance Rss being estimated as a function of the junction temperature Tss of the switch system (Qss);
  • determining (E4) the intensity of the output current Iout from the voltage drop Vss and the resistance Rss of the switch system (Qss).
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la détermination de la résistance Rss du système d’interrupteur est réalisée selon l’équation [Math 1] , où C est une constante de température du système d’interrupteur (Qss) et Rss_ref est une valeur de référence de la résistance du système d’interrupteur (Qss) correspondant à une température de référence.Method according to the preceding claim, characterized in that the determination of the resistance Rss of the switch system is carried out according to the equation [Math 1] , where C is a temperature constant of the switch system (Qss) and Rss_ref is a reference value of the resistance of the switch system (Qss) corresponding to a reference temperature. Procédé selon les revendications 7 ou 8, la température représentative T correspondant à la température d’un élément en contact thermique avec le système d’interrupteur (Qss), caractérisé en ce qu’il comprend, après l’étape d’acquisition (E1) de la chute de tension Vss et de la température représentative T, l’exécution successive des étapes suivantes par le module de calcul (13) pour un nombre d’itérations N :
  • lors d’une première exécution suite à l’étape d’acquisition (E1), l’initialisation (E2) de la température de jonction Tss du système d’interrupteur (Qss) à une valeur Tss0égale à la température représentative T, ou lors d’une itération i, l’initialisation (E2) de la température de jonction Tss à une valeur Tssidéterminée à l’issue de l’itération précédente ;
  • la détermination (E3) de la résistance Rssidu système d’interrupteur (Qss) estimée en fonction de la température de jonction Tssidu système d’interrupteur (Qss) selon l’équation [Math 2] ;
  • la détermination (E4) de l’intensité du courant de sortie Ioutiselon l’équation [Math 3] ;
  • la détermination (E5) de la puissance dissipée Pssipar le système d’interrupteur (Qss) en fonction de l’intensité du courant de sortie Ioutiet de la résistance Rssidu système d’interrupteur (Qss) ;
  • la mise à jour (E6) de la température de jonction Tssiselon l’équation suivante, [Math 4] , où Rth est une résistance thermique donnée entre la jonction du système d’interrupteur (Qss) et l’élément en contact thermique avec le système d’interrupteur (Qss) présentant la température représentative T.
Method according to claims 7 or 8, the representative temperature T corresponding to the temperature of an element in thermal contact with the switch system (Qss), characterized in that it comprises, after the acquisition step (E1 ) of the voltage drop Vss and the representative temperature T, the successive execution of the following steps by the calculation module (13) for a number of iterations N:
  • during a first execution following the acquisition step (E1), the initialization (E2) of the junction temperature Tss of the switch system (Qss) to a value Tss 0 equal to the representative temperature T, or during an iteration i, initializing (E2) the junction temperature Tss to a value Tss i determined at the end of the previous iteration;
  • the determination (E3) of the resistance Rss i of the switch system (Qss) estimated as a function of the junction temperature Tss i of the switch system (Qss) according to the equation [Math 2] ;
  • the determination (E4) of the intensity of the output current Iout i according to the equation [Math 3] ;
  • determining (E5) the power dissipated Pss i by the switch system (Qss) as a function of the intensity of the output current Iout i and the resistance Rss i of the switch system (Qss);
  • updating (E6) of the junction temperature Tss i according to the following equation, [Math 4] , where Rth is a given thermal resistance between the junction of the switch system (Qss) and the element in thermal contact with the switch system (Qss) having the representative temperature T.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030111984A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-19 Intersil Americas Inc. Programmable current-sensing circuit providing continuous temperature compensation for DC-DC converter
US20030218455A1 (en) * 2002-05-27 2003-11-27 Liang-Pin Tai Current sense apparatus and method
EP2730931A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-14 ST-Ericsson SA Absolute value current-sensing circuit for step-down DC-to-DC converters with integrated power stage
US20210044209A1 (en) * 2018-03-22 2021-02-11 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030111984A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-19 Intersil Americas Inc. Programmable current-sensing circuit providing continuous temperature compensation for DC-DC converter
US20030218455A1 (en) * 2002-05-27 2003-11-27 Liang-Pin Tai Current sense apparatus and method
EP2730931A1 (en) * 2012-11-12 2014-05-14 ST-Ericsson SA Absolute value current-sensing circuit for step-down DC-to-DC converters with integrated power stage
US20210044209A1 (en) * 2018-03-22 2021-02-11 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device

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