FR3002050A1 - Regulateur thermique - Google Patents

Abstract

Un régulateur thermique (100) destiné à piloter une unité de commande de grille d'un dispositif de commutation à semi-conducteur à pilotage de grille, le régulateur thermique comprenant un module d'estimation de température de jonction (110) destiné à générer une température de jonction estimée pour le dispositif de commutation, un module de régulation de tension de grille (120) destiné à modifier une tension de grille du dispositif de commutation, un module de régulation de fréquence de commutation destiné à modifier une fréquence de commutation du dispositif de commutation, et un module de régulation de cycle de service destiné à modifier le cycle de service du dispositif de commutation. Lors de l'utilisation, le régulateur thermique est adapté pour activer l'un du module de régulation de tension de grille (120), du module de régulation de fréquence de commutation (130) et du module de régulation de cycle de service en fonction de la température de jonction estimée afin de maintenir la température de jonction effective en-dessous d'une limite prédéterminée.

Description

REGULATEUR THERMIQUE Domaine de l'Invention La présente invention se rapporte à un régulateur pour un dispositif de commutation électrique et en particulier, mais pas exclusivement, à un régulateur thermique pour un dispositif de commutation à semi-conducteur. Arrière-plan de l'Invention De nombreuses charges électriques allant de l'ordinateur portable aux dispositifs d'entraînement de moteurs à haute puissance sont alimentées par des convertisseurs électroniques de puissance en utilisant des dispositifs de commutation de puissance tels que les Transistors à Jonction Bipolaire à Grille Isolée (IGBT) ou les Transistors à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique (MOSFET). Il existe un besoin croissant d'améliorer la fiabilité et la disponibilité de tels systèmes électriques, en particulier par la prévention des défaillances du dispositif de commutation de puissance. Les défauts électriques et les contraintes thermiques constituent deux causes courantes de défaillance du dispositif de commutation de puissance. Les défauts électriques sont généralement causés par l'exposition du dispositif de commutation à une surtension, à une surintensité, à un taux élevé de variation de tension ou à un taux élevé de variation de conditions de courant. Une conception améliorée des circuits de pilotage de grille utilisant une protection de dé-saturation est globalement employée pour détecter les contraintes électriques, le circuit de pilotage de grille étant agencé pour réduire rapidement la tension de grille pour un arrêt sécurisé du dispositif de commutation. Les contraintes thermiques sont globalement causées par l'exposition du dispositif de commutation à des courants élevés sur des périodes prolongées, des pics transitoires de courant élevé et une longue exposition à un cyclage thermique. De nombreux circuits de pilotage de grille connus ne considèrent pas la température du dispositif de commutation ou de son boîtier comme faisant partie de la stratégie de régulation.

Habituellement, la fonction du pilote de grille est d'appliquer les signaux de commutation appropriés au dispositif de commutation (par exemple, les dispositifs IGBT, MOSFET etc.). Elle fournit également des caractéristiques de protection telles que l'aptitude à l'arrêt lors de la détection d'un courant excessif, de tensions excessives ou de défaillances de dispositif. Aujourd'hui, il existe certaines topologies actives de pilote de commande de grille disponibles sur le marché mais qui sont limitées à l'arrêt sécurisé et à la commande de pente du signal de commutation afin de réduire la contrainte électrique. Les circuits de pilotage de grille existants présentent un problème connu à savoir qu'un seul point de défaillance ou que la défaillance d'un seul dispositif de commutation aura pour résultat l'arrêt complet du système. Cela est préoccupant pour les applications critiques en termes de sécurité où l'arrêt du système peut être inacceptable. Dans de telles applications, des systèmes redondants peuvent être utilisés pour satisfaire les exigences de fiabilité. Cependant, cela aboutit globalement à une architecture complexe et coûteuse, qui nécessite du matériel et du contrôle supplémentaires, ce qui a un impact sur la densité de puissance du système. Un surdimensionnement du dispositif peut offrir des marges accrues pour le traitement du courant maximal mais aura pour résultat la conception d'un système de refroidissement et de dissipation de chaleur surdimensionné. Bien qu'une telle solution soit capable de dissiper la chaleur générée, le coût et le poids du système vont augmenter. Enoncés de l'Invention Selon un premier aspect de la présente invention, il est prévu un régulateur thermique destiné à piloter une unité de commande de grille d'un dispositif de commutation à semi-conducteur à pilotage de grille, le régulateur thermique comprenant : un module d'estimation de température de jonction destiné à générer une température de jonction estimée pour le dispositif de commutation ; un module de régulation de tension destiné à modifier une tension de grille du dispositif de commutation ; un module de régulation de fréquence de commutation destiné à modifier une fréquence de commutation du dispositif de commutation ; et un module de régulation de cycle de service destiné à modifier le cycle de service du dispositif de commutation, où, lors de l'utilisation, le régulateur thermique est adapté pour activer un ou plusieurs module(s) parmi le module de régulation de tension de grille, le module de régulation de fréquence de commutation et le module de régulation de cycle de service en fonction de la température de jonction estimée.

Le régulateur thermique de la présente invention gère la contrainte thermique du dispositif d'alimentation en régulant activement la température de jonction du dispositif. La solution offre une fiabilité et une utilisation accrues de la capacité thermique du silicium en fournissant un fonctionnement continu, même dans les limites de performance maximales.

Eventuellement, la température de jonction estimée comprend la sommation d'une température de boîtier du dispositif de commutation, et d'un produit d'un paramètre de perte de puissance pour le dispositif de commutation et d'une impédance thermique du dispositif de commutation. Il est connu que la température de jonction est un paramètre clé pour le fonctionnement correct d'un dispositif de commutation à semi-conducteur à pilotage de grille. Cependant, il n'est pas pratique de mesurer directement la température de jonction d'un tel dispositif de commutation dans un scénario de production. Le régulateur thermique de la présente invention utilise un algorithme pour estimer la température de jonction et ainsi déterminer de façon plus efficace une stratégie de régulation pour le dispositif de commutation qui assure le maintien de la température de jonction dans les limites établies permettant un fonctionnement efficace de celui-ci. Cela permet au régulateur thermique de la présente invention de fournir une disponibilité accrue du dispositif de commutation lorsqu'il fonctionne dans des conditions difficiles. Eventuellement, le paramètre de perte de puissance comprend une fonction de : l'amplitude de la tension collecteur-émetteur du dispositif de commutation ; l'amplitude du courant d'alimentation du dispositif de commutation ; l'amplitude de la fréquence de commutation d'alimentation du dispositif de commutation ; et l'amplitude du facteur de marche du dispositif de commutation.

Une détermination précise de la perte de puissance est importante pour déterminer la température de jonction du dispositif de commutation. Le procédé de calcul utilisé pour déterminer la perte de puissance dépendra de la configuration du circuit de puissance. D'une manière générale, la perte de puissance a deux composantes ; une perte due à la commutation et une perte due à la conduction. Ces composantes elles-mêmes dépendent, par exemple, de la tension d'activation, du courant du dispositif, de la résistance d'activation, de la fréquence de commutation, et du facteur de marche. Eventuellement, la tension de grille du dispositif de commutation est une tension grille-émetteur du dispositif de commutation.

Eventuellement, une tension d'activation du dispositif de commutation est une tension collecteur-émetteur du dispositif de commutation. La tension d'activation, ou la tension collecteur-émetteur, lorsque le dispositif est dans un état 'ACTIF', peut être utilisée pour déterminer la perte de puissance.

Eventuellement, un courant de dispositif du dispositif de commutation est un courant collecteur-émetteur du dispositif de commutation. La mesure de l'amplitude des signaux de la tension collecteur-émetteur et du courant du dispositif fournit au régulateur thermique des données représentant l'état de fonctionnement du dispositif de commutation.

Eventuellement, la tension de grille du dispositif de commutation se trouve de préférence dans la plage allant de 10 à 18 volts, et est plus préférablement égale à environ 15 volts. La sélection de la tension de grille peut être effectuée pour permettre une activation et une désactivation rapides du dispositif.

Eventuellement, la fréquence de commutation du dispositif de commutation se trouve de préférence dans la plage allant de 2,5 à 7,5 kHz, et est plus préférablement égale à environ 5 kHz. Dans d'autres agencements, la fréquence de commutation du dispositif de commutation peut être supérieure à 7,5 kHz, et peut aller jusqu'à 40 kHz ou plus. Le choix de la fréquence de commutation peut être déterminé par l'application spécifique et le niveau de puissance associé du dispositif de commutation. En particulier, l'augmentation de la fréquence de commutation peut permettre la réduction de la dimension de composants passifs tels que la bobine d'induction et le condensateur utilisés pour le filtrage. Cependant, lorsque le dispositif fonctionne à une fréquence de commutation élevée, les pertes dues à la commutation peuvent augmenter. Par conséquent, la sélection finale de la fréquence de commutation nécessite la prise en considération d'un certain nombre de critères. Selon un deuxième aspect de la présente invention, un procédé de 5 commande d'une caractéristique de fonctionnement d'un dispositif de commutation est prévu, le procédé comprenant les étapes qui consistent : à transmettre un signal pilote à la grille du dispositif de commutation pour ainsi faire fonctionner le dispositif de commutation ; à mesurer au moins un paramètre qui représente l'état de 10 fonctionnement du dispositif de commutation ; à utiliser l'au moins un paramètre pour générer un signal de commande ; et à commander la caractéristique de fonctionnement du dispositif de commutation en modifiant le signal pilote en réponse au signal de commande. 15 Le procédé de la présente invention envisage l'identification et la régulation de facteurs appropriés (paramètres pouvant être régulés) pour atténuer la perte de puissance, tout en délivrant la puissance de sortie demandée. Les paramètres clés pouvant être régulés qu'utilise l'invention sont la tension de grille, la fréquence de commutation et le facteur de marche. 20 Eventuellement, l'étape qui consiste : à mesurer au moins un paramètre qui représente l'état de fonctionnement du dispositif de commutation ; comprend l'étape qui consiste : à mesurer une tension collecteur-émetteur, un courant d'alimentation, 25 une fréquence de commutation et une température de boîtier du dispositif de commutation ; et l'étape qui consiste : à utiliser l'au moins un paramètre pour générer un signal de commande ; comprend les étapes qui consistent : 30 à générer une température de jonction calculée pour le dispositif de commutation à partir de la tension collecteur-émetteur, du courant d'alimentation, de la fréquence de commutation et de la température de boîtier mesurés du dispositif de commutation ; et à utiliser la température de jonction de grille calculée du dispositif de 35 commutation afin de générer un signal de commande.

En plus de la tension collecteur-émetteur, du courant d'alimentation et de la température de boîtier du dispositif de commutation, d'autres paramètres peuvent être utilisés pour affiner davantage la température de jonction calculée pour le dispositif de commutation.

Eventuellement, l'étape qui consiste : à utiliser la température de jonction calculée du dispositif de commutation pour générer un signal de commande ; comprend les étapes qui consistent : à générer un premier signal de commande si la température de jonction 10 calculée du dispositif de commutation est supérieure à une première température de référence et inférieure à une deuxième température de référence ; à générer un deuxième signal de commande si la température de jonction calculée du dispositif de commutation est supérieure à la deuxième 15 température de référence et inférieure à une troisième température de référence ; et à générer un troisième signal de commande si la température de jonction calculée du dispositif de commutation est supérieure à la troisième température de référence ; 20 Eventuellement, l'étape qui consiste : à commander la caractéristique de fonctionnement du dispositif de commutation en modifiant le signal pilote en réponse au signal de commande ; comprend les étapes qui consistent : à activer un régulateur de tension de grille pour réduire la perte de 25 puissance dans le dispositif de commutation en réponse au premier signal de commande ; à activer un régulateur de fréquence pour réduire la perte de puissance dans le dispositif de commutation en réponse au deuxième signal de commande ; et 30 à activer un régulateur de cycle de service pour réduire le courant moyen alimenté au dispositif de commutation en réponse au troisième signal de commande. D'autres aspects de l'invention fournissent des dispositifs, procédés et systèmes qui comportent et/ou mettent en oeuvre certaines ou la totalité des 35 actions décrites ici. Les aspects illustratifs de l'invention sont conçus pour résoudre un ou plusieurs des problèmes décrits ici et/ou un ou plusieurs autres problèmes non traités. Brève Description des Dessins Ce qui suit est une description d'un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple non limitatif, référence étant faite aux dessins annexés dans lesquels : La Figure 1 montre une caractéristique de température de jonction typique pour un dispositif de commutation à semi-conducteur à pilotage de grille montrant les trois modes de fonctionnement d'un régulateur thermique selon un mode de réalisation de l'invention ; La Figure 2 est une représentation schématique de l'estimation de la température de jonction du régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 3 montre un organigramme montrant les caractéristiques de fonctionnement du régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 4 montre un schéma de principe du régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 5 montre des températures de jonction estimées et mesurées typiques pour le régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 6A montre une caractéristique typique du courant de dispositif et de la tension collecteur-émetteur à une tension grille-émetteur différente qui peut être utilisée pour calculer une partie de la perte de puissance due à la conduction pour le régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 6B montre la relation entre la tension de grille et la perte de puissance pour le régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 7 montre un agencement schématique du module de régulation de tension de grille pour le régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 8 montre la relation entre la fréquence de commutation et la perte de puissance pour le régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 9 montre un agencement schématique du module de régulation de fréquence de commutation du régulateur thermique de la Figure 1 , La Figure 10 montre la relation entre le courant de sortie et la perte de puissance pour le régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 11 montre un agencement schématique du module de régulation de cycle de service du régulateur thermique de la Figure 1 ; La Figure 12 montre une caractéristique de tension de grille typique pour le régulateur thermique de la Figure 1 lorsqu'il fonctionne en mode d'arrêt ; et La Figure 13 montre une caractéristique de température de jonction typique pour le régulateur thermique de la Figure 1 lorsqu'il fonctionne en mode d'arrêt. Il est à noter que les dessins peuvent ne pas être à l'échelle. Les dessins sont destinés à décrire uniquement les aspects typiques de l'invention, et par conséquent ne doivent pas être considérés comme limitant le champ d'application de l'invention. Dans les dessins, les mêmes numéros représentent les mêmes éléments entre les dessins. Description Détaillée En référence aux Figures 1 à 4, un régulateur thermique selon un premier mode de réalisation de l'invention est désigné globalement par le numéro de référence 100. Ce régulateur thermique 100 comprend un module d'estimation de température de jonction 110, un module de régulation de tension de grille 120, un module de régulation de fréquence de commutation 130 et un module de régulation de cycle de service 140. Le régulateur thermique 100 reçoit des entrées de signaux provenant de capteurs (non montrés) qui mesurent divers paramètres de fonctionnement relatifs au fonctionnement du dispositif de commutation à semi-conducteur 150. Ces paramètres comportent la température de boîtier du dispositif de commutation 150, la tension collecteur-émetteur du dispositif de commutation, le courant d'alimentation du dispositif de commutation, et la fréquence de commutation du dispositif de commutation 150.

Le régulateur thermique 100 transmet un signal de commande à une unité de commande de grille 160. L'unité de commande de grille 160 transmet ensuite un signal pilote au dispositif de commutation 150. La stratégie de régulation du régulateur thermique 100 dépend de la disponibilité de la température de jonction du dispositif de commutation 150.

Etant donné que la température de jonction n'est pas un paramètre facilement mesurable, le module d'estimation de température de jonction 110 estime la température de jonction en utilisant un modèle thermique dynamique, comme le montre la Figure 2. Le module d'estimation de température de jonction 110 reçoit des valeurs mesurées de tension et de courant, ainsi que des informations de la fiche technique du dispositif de commutation 150, afin de calculer la perte de puissance (perte due à la conduction, et perte due à la commutation) dans le dispositif de commutation 150 à chaque intervalle d'échantillonnage. La perte de puissance et la température de boîtier estimées du dispositif de commutation 150 sont utilisées comme entrée au modèle thermique dynamique du dispositif de commutation 150 à partir duquel est estimée la température de jonction. La performance du modèle thermique dynamique a été expérimentalement vérifiée en installant un thermocouple étalonné à la jonction de grille d'un dispositif de commutation typique 150. La Figure 5 montre la corrélation entre les températures de jonction de grille estimées et mesurées à la fois sous le profil de la charge dynamique et le régime permanent. Lors de l'utilisation, le mode de fonctionnement du régulateur thermique 100 de l'invention est déterminé par la température de jonction estimée, comme le montre la Figure 2. Lorsque la température de jonction estimée est inférieure à Ti, le régulateur thermique 100 permet au dispositif de commutation 150 de fonctionner normalement. Lorsque la température de jonction de grille estimée dépasse T1 mais est inférieure à une limite de surchauffe T2, le régulateur thermique 100 est activé et fonctionne en mode surchauffe. Dans ce mode, le régulateur thermique 100 fonctionne pour réduire la température de jonction estimée en modifiant la tension de grille, la fréquence et le cycle de service pour réguler activement la température de jonction estimée. Si la température de jonction estimée continue d'augmenter et dépasse une limite de température d'arrêt T3 (typiquement environ 150°C), le régulateur thermique 100 entre dans un mode d'arrêt qui amène le dispositif de commutation 150 à se mettre en position d'arrêt. Le mode d'arrêt est inclus pour protéger le dispositif de commutation 150 d'une surchauffe excessive si le régulateur thermique 100 ne parvient pas à réguler la température de jonction de grille du dispositif de commutation. Dans ce cas, le pilote de grille 160 est conçu pour arrêter en douceur le dispositif d'alimentation, en diminuant la tension de grille.

Le régulateur thermique 100 proposé est activé une fois que la température de jonction entre dans la région de surchauffe. La Figure 3 montre un organigramme du régulateur thermique 100, où la température de jonction estimée sélectionne l'activation de la régulation appropriée. Un schéma de principe du régulateur thermique 100 complet est montré dans la Figure 4. Pour plus de simplicité, la sélection de l'activation de régulation suit un processus hiérarchique en commençant d'abord la régulation de la tension de grille, suivie par la régulation de la fréquence de commutation et enfin la régulation du cycle de service pour un impact minimal sur la performance du système.

Lorsque la tension de grille augmente, il existe une diminution correspondante de la tension à travers le dispositif de commutation 150 lors de la conduction (voir la Figure 6A). Cela conduit à une réduction de la perte de puissance due à la conduction, comme le montre la Figure 6B. Ainsi, le régulateur thermique 100 utilise la tension de grille, pour une régulation primaire de la perte de puissance due à la conduction et ainsi de la température de jonction estimée. Dans le présent mode de réalisation, le module de régulation de tension de grille 120 utilise un régulateur en boucle fermée utilisant un agencement proportionnel-intégral (PI) simple pour réguler l'erreur entre la température de jonction de référence et la température de jonction estimée, comme le montre la Figure 7. Si la température de jonction estimée entre dans la région de surchauffe, le régulateur thermique 100 va d'abord activer le module de régulation de tension de grille 120, comme le montre l'organigramme de régulation dans la Figure 3. Cette action se traduit par un impact minimal sur la performance du système. Globalement, la tension de grille peut varier en toute sécurité entre 10 et 18 volts. Comme pratique courante, une valeur de 15 volts est utilisée. Au cours du changement de la tension, le courant du dispositif est maintenu constant. Le régulateur thermique 100 utilise la fréquence de commutation du dispositif de commutation 150 comme régulation secondaire de la perte de puissance due à la commutation et de ce fait de la température de jonction estimée. Comme le montre la Figure 8, on voit que la perte de puissance augmente avec l'augmentation de la fréquence de commutation. Il est également connu qu'une telle perte due à la commutation est une composante qui dépend de la fréquence. Ainsi, lors de la conception du convertisseur de puissance, la fréquence de commutation est réglée à une valeur optimale pour minimiser l'ondulation de commutation et minimiser la perte de puissance, à partir desquelles les bobines d'induction de filtrage et le dissipateur de chaleur sont dimensionnés de façon appropriée. Le régulateur thermique 100 réduit activement la fréquence de commutation lorsque le dispositif de commutation 150 entre dans le mode de fonctionnement en surchauffe (voir la Figure 1). Cette réduction de la fréquence de commutation permettra de réduire la perte de puissance dans le dispositif de commutation 150 qui conduit à son tour à une réduction de la température de jonction.

Dans le présent mode de réalisation, le module de régulation de fréquence de commutation 130 utilise un régulateur en boucle fermée (comme le montre la Figure 9), où la température de jonction de référence est comparée à une température de jonction estimée. Le module de régulation de fréquence de commutation 130 est activé une fois que la référence seuil est atteinte, comme le montre l'organigramme dans la Figure 3. En plus de la tension de grille et de la fréquence de commutation, la perte de puissance due à la conduction dépend également du cycle de service du dispositif de commutation, comme le montre la Figure 10, ce qui montre que la perte de puissance diminue lorsque le cycle de service est réduit. Par ailleurs, la réduction du cycle de service permettra également de réduire le courant du dispositif absorbé par la charge, ce qui a pour résultat la réduction des pertes de puissance globales du système. D'une manière similaire à celle décrite ci-dessus pour la tension de grille et la fréquence de commutation, le module de régulation du cycle de service 140 fonctionne en comparant d'abord la température de jonction de référence à la température de jonction estimée. Le module de régulation de cycle de service 140 est activé à condition que la température de jonction estimée soit supérieure à T2 et inférieure à T3, et que le module de régulation de tension de grille 120 et le module de régulation de fréquence de commutation 130 aient été incapables de réduire la température de jonction estimée. Le module de régulation de cycle de service 140 utilise un régulateur proportionnel simple (PI) pour réguler le cycle de service, comme le montre la Figure 11. Dans le présent mode de réalisation, le module de régulation de cycle de service 140 utilise une régulation de température de jonction comme boucle de régulation interne, ce qui fournit un temps de réponse rapide. Il est à noter qu'une telle architecture de régulation peut perturber la régulation et la stabilité du régulateur de haut niveau. Pour éviter ce scénario, les références de régulation de haut niveau sont retardées pour éviter le pompage ou le conflit entre les modules de régulation. Le module de régulation de cycle de service 140 ne s'active que lorsque le module de régulation de fréquence de commutation 130 est saturé et lorsque la température de jonction estimée atteint la température T1, comme décrit dans l'organigramme donné par la Figure 3. Il peut y avoir des circonstances, par exemple en raison d'une défaillance d'un composant, dans lesquelles le régulateur thermique 100 se sature et la température de jonction du dispositif de commutation 150 ne peut pas être régulée à une limite prédéterminée requise et continue ainsi d'augmenter. Dans de telles circonstances, un arrêt sécurisé du module d'alimentation est requis. Dans le présent mode de réalisation, le régulateur thermique 100 est capable d'arrêter en toute sécurité le module d'alimentation en régulant la tension de grille. Une telle technique se traduit par une contrainte électrique minimale au module d'alimentation en termes de taux de variation de la tension et de taux de variation du courant. La Figure 12 montre un exemple de la variation de la tension de grille résultant d'une telle procédure d'arrêt, avec un profil de température typique montré dans la Figure 13.

La description qui précède de divers aspects de l'invention a été présentée à des fins d'illustration et de description. Elle n'est pas destinée à être exhaustive ou à limiter l'invention à la forme précise divulguée, et évidemment, de nombreuses modifications et variations sont possibles. De telles modifications et variations qui peuvent être apparentes à l'homme du métier sont incluses dans le champ d'application de l'invention tel que défini par les revendications annexées. 35

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Régulateur thermique (100) destiné à piloter une unité de commande de grille d'un dispositif de commutation à semi-conducteur à pilotage de grille (150), le régulateur thermique comprenant : un module d'estimation de température de jonction (110) pour générer une température de jonction estimée pour le dispositif de commutation (150) ; un module de régulation de tension de grille (120) pour modifier une tension de grille du dispositif de commutation (150) ; un module de régulation de fréquence de commutation (130) pour modifier une fréquence de commutation du dispositif de commutation (150) ; et un module de régulation de cycle de service (140) pour modifier le cycle de service du dispositif de commutation (150), dans lequel, lors de l'utilisation, le régulateur thermique (100) est adapté pour activer un ou plusieurs module(s) parmi le module de régulation de tension de grille (120), le module de régulation de fréquence de commutation (130) et le module de régulation de cycle de service (140) en fonction de la température de jonction estimée.
2. 2. Régulateur (100) tel que revendiqué dans la revendication 1, dans lequel la température de jonction estimée comprend la sommation d'une température de boîtier du dispositif de commutation (150), et d'un produit d'un paramètre de perte de puissance pour le dispositif de commutation (150) et d'une impédance thermique du dispositif de commutation (150).
3. 3. Régulateur (100) tel que revendiqué dans la revendication 2, dans lequel le paramètre de perte de puissance comprend une fonction de : l'amplitude de la tension de grille du dispositif de commutation (150) ; l'amplitude d'un courant de dispositif du dispositif de commutation (150) ; l'amplitude de la fréquence de commutation du dispositif de commutation (150) ; et l'amplitude du facteur de marche du dispositif de commutation (150).
4. 4. Régulateur (100) tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la tension de grille du dispositif de commutation (150) est une tension grille-émetteur du dispositif de commutation (150).
5. 5. Régulateur (100) tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une tension d'activation du dispositif decommutation (150) est une tension collecteur-émetteur du dispositif de commutation (150).
6. 6. Régulateur (100) tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le courant de dispositif du dispositif de 5 commutation (150) est un courant collecteur-émetteur du dispositif de commutation (150).
7. 7. Régulateur (100) tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la tension de grille du dispositif de commutation (150) se trouve de préférence dans la plage allant de 10 à 18 10 volts, et est plus préférablement égale à environ 15 volts.
8. 8. Régulateur (100) tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la fréquence de commutation du dispositif de commutation (150) se trouve de préférence dans la plage allant de 2,5 à 7,5 kHz, et est plus préférablement égale à environ 5 kHz. 15
9. 9. Procédé de commande d'une caractéristique de fonctionnement d'un dispositif de commutation (150), le procédé comprenant les étapes qui consistent : à transmettre un signal pilote à la grille du dispositif de commutation pour ainsi faire fonctionner le dispositif de commutation (150) ; 20 à mesurer au moins un paramètre qui représente l'état de fonctionnement du dispositif de commutation (150) ; à utiliser l'au moins un paramètre pour générer un signal de commande ; et à commander la caractéristique de fonctionnement du dispositif de 25 commutation (150) en modifiant le signal pilote en réponse au signal de commande.
10. 10. Procédé tel que revendiqué dans la revendication 9, dans lequel l'étape qui consiste : à mesurer au moins un paramètre qui représente l'état de 30 fonctionnement du dispositif de commutation (150) ; comprend l'étape qui consiste : à mesurer une tension collecteur-émetteur, un courant d'alimentation, et une température de boîtier du dispositif de commutation (150) ; et l'étape qui consiste : 35 à utiliser l'au moins un paramètre pour générer un signal de commande ; comprend les étapes qui consistent :à générer une température de jonction calculée pour le dispositif de commutation (150) à partir de la tension collecteur-émetteur, du courant d'alimentation, de la fréquence de commutation et de la température de boîtier mesurés du dispositif de commutation (150) ; et à utiliser la température de jonction calculée du dispositif de commutation (150) pour générer un signal de commande.
11. 11. Procédé tel que revendiqué dans la revendication 10, dans lequel l'étape qui consiste : à utiliser la température de jonction calculée du dispositif de commutation (150) pour générer un signal de commande ; comprend les étapes qui consistent : à générer un premier signal de commande si la température de jonction calculée du dispositif de commutation (150) est supérieure à une première température de référence et inférieure à une deuxième température de référence ; à générer un deuxième signal de commande si la température de jonction calculée du dispositif de commutation (150) est supérieure à la deuxième température de référence et inférieure à une troisième température de référence ; et à générer un troisième signal de commande si la température de jonction calculée du dispositif de commutation (150) est supérieure à la troisième température de référence.
12. 12. Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel l'étape qui consiste : à commander la caractéristique de fonctionnement du dispositif de commutation (150) en modifiant le signal pilote en réponse au signal de commande ; comprend les étapes qui consistent : à activer un régulateur de tension de grille pour réduire la perte de puissance dans le dispositif de commutation (150) en réponse au premier signal de commande ; à activer un régulateur de fréquence pour réduire la perte de puissance dans le dispositif de commutation (150) en réponse au deuxième signal de commande ; età activer un régulateur de cycle de service pour réduire le courant moyen alimenté au dispositif de commutation (150) en réponse au troisième signal de commande. 10 15 20 25 30 35