Simulation numérique en électronique de puissance. Méthode de la topologie variable

(Reçu le 28 janvier 1993, révisé le 2 août 1993, accepté le 26 octobre 1993)

Abstract
This paper presents an original development of a most efficient model for representing switches in power electronics simulation. This model, quite simple after all, considers semiconductor components as perfect interruptors, leading to a variable topology analysis of the studied circuit. This circuit then becomes purely passive, the way of connecting passive components among themselves depending on the sermiconductors' states for each configuration. This concept, though it is not new, is rarely used, due to complications it induces for the construction of equations. The approach we presents aims to automatically eliminate this problem and make the most of the interests of the model. New possibilities are offered for perfecting efficient programs of power electronics simulation.

Résumé
L'article présente une méthode de mise en équation automatique des circuits de l'électronique de puissance basée sur le concept de la topologie variable. Cette méthode, dont les principes ont fait l'objet de nombreuses publications dans les années 70 [1-4], utilise un modèle de semi-conducteur parfait se comportant comme un simple interrupteur. La topologie du circuit évolue au gré des commutations des semi-conducteurs et est de ce fait " variable ". Malgré ses nombreux avantages, cette méthode n'a jamais connu le succès mérité en raison des nombreuses difficultés liées à l'élimination des semi-conducteurs du circuit. L'article présenté propose une méthodologie de mise en équation entièrement automatique s'appuyant sur une analyse topologique des circuits. Elle permet de s'affranchir de bon nombre des difficultés inhérentes au concept. Cette méthodologie appliquée à un simulateur de convertisseurs statiques donne actuellement de très bons résultats avec un avantage appréciable tant dans la rapidité de calcul que dans la précision et fiabilité des résultats obtenus. L'analyse topologique du circuit effectuée permet de plus la détection automatique des défauts d'association de sources/charges.