Bilan Tests PFW Période Mars-Avril 2015 G.Le Godec – O.Michels & All… 10 April 2015
2 Mesures du Ripple de courant Mesures réalisées le 4 Mars 2015 sur Le Ripple peak-peak est de 120mA
3 Caractérisation fréquentielle des circuits PFW Mesures réalisées le 2 Avril 2015 sur PR.FW Le circuit électrique est plus complexe qu’un circuit inductif, l’impédance est de 50Ω (34 dB). Pour expliquer il faudrait donc mesurer un Ripple en tension de 0.12 * 50 = 6Vpp 5kHz – 34 dB
4 Topologie des convertisseurs PFW Deux modules (A-B) assemblés en série, Pilotage de chaque module (IGBT H bridge) à 5kHz avec un Phase Shift de 180º (interleaving) des commandes, A B
5 Topologie des convertisseurs PFW Le Ripple en tension dominant est à 10kHz: l’avantage du phase shift est une annulation de la composante à 5kHz, Les harmoniques que l’on doit retrouver dans la tension de sortie sont: 10kHz, 20 kHz, 30 kHz, … Plus le rang de l’harmonique est élevé, plus il est filtré en sortie du convertisseur: un objectif de design est donc d’atténuer le premier harmonique (10kHz). Cependant…Le Ripple en tension à 5kHz existe mais est toujours marginal par rapport au 10kHz: il est lié au dyssimétries naturelles des composants de puissance.
6 Mesure du Ripple de tension Mesures réalisées le 8 Avril 2015 sur PR.FW Sans compensation (entrée mesure déconnectée + coefficients à zéro) POPS OFF, Mesure réalisée avec sonde différentielle Haute tension P5205 o Note: l’atténuation de la sonde (/500) n’est pas favorable à une mesure de précision (recherche d’un Ripple en tension de 0.5% de la tension maximale du convertisseur), cependant son utilisation est jugée suffisament pertinente pour dégager une tendance.
7 Mesure du Ripple de tension Test 1 Avec [I_loop + V_loop + FFT de la composante AC de la tension de sortie La est dominante (confirmation par mesure temporelle: L’ordre de grandeur recherché pour le Ripple (6V) est confirmé par la mesure, La présence d’une composante AC aussi est anormale, La présence d’une est anormale, Fréquence (Hz)Amplitude (Vrms)
8 Mesure du Ripple de tension Test 2 Avec [V_loop + FFT de la composante AC de la tension de sortie La est dominante (confirmation par mesure temporelle: La est diminuée d’un ordre de grandeur, Le comportement du convertisseur est plus conforme aux attentes, La est introduite par la I_loop et n’est pas liée à des dyssimétries dans la Puissance, Fréquence (Hz)Amplitude (Vrms)
9 Mesure du Ripple de tension Test 3 Avec FFT de la composante AC de la tension de sortie Les résultats sont identiques au Test 2, Aucune contribution de la V_loop à la composante 5kHz, Fréquence (Hz)Amplitude (Vrms)
10 Mesure du Ripple de tension Test 4 En Open FFT de la composante AC de la tension de sortie Les résultats sont identiques au Test 2 et 3, Aucune contribution de la Damping_loop à la composante 5kHz, Fréquence (Hz)Amplitude (Vrms)
11 Résumé Le circuit électrique de PFW est bien plus complexe qu’un simple circuit résistif/inductif, La apparait quand le convertisseur fonctionne avec la Boucle de courant, Pas de contribution des boucles V_loop, Damping_loop sur la composante 5 kHz,
12 Tests complémentaires Utilisation d’un DCCT 200A externe au châssis GEREG+ Avec [I_loop + V_loop + FFT de la composante AC de la tension de sortie La est plus faible (facteur 4) dans cette configuration malgré une intégration discutable, Il existe vraisemblablement un problème d’intégration des Stacc 600A dans l’environnement GEREG+, Cependant… Fréquence (Hz)Amplitude (Vrms)
13 Tests complémentaires Cependant…il n’a pas été possible de corréler formellement pour toutes les configurations, le Ripple en tension et Ripple en courant: Avec un Ripple dominant en le Ripple en courant Mais Avec un Ripple le Ripple en courant L’amplitude des signaux à mesurer pour le courant est de 3- 4mV: il est probable que le set up de test utilisé n’était pas adapté à cette mesure,
14 Plan d’action Comprendre d’abord le problème d’intégration du Stacc 600A dans l’environnement Gereg+, Support Section EPC/HPM requis, En fonction des résultats de l’analyse, un nouveau slot de test sera certainement nécessaire sur les PFW Les propositions d’améliorations seront possibles lorsque ce premier point sera compris,