Cycloconvertisseur

Topologie d'un cycloconverter

Un cycloconvertisseur est un montage de l'électronique de puissance qui réalise une conversion directe alternatif/alternatif. C'est-à-dire qu'il peut changer la fréquence du signal en sortie.

C'est une forme de convertisseur matriciel (c'est-à-dire que pour N phases à l'entrée et P phases à la sortie, il faut NxP interrupteurs bidirectionnels). Ces interrupteurs bidirectionnels sont une association de deux thyristors (en anti-parallèle), ou un triac, dont la commutation au blocage se fait de manière naturelle avec le passage par zéro du courant qui les traverse, ou bien un ou deux IGBTs ou RIGBT.

On peut aussi réaliser ce schéma avec des interrupteurs bidirectionnels bicommandables (à base de transistor ou de thyristor GTO), mais le terme cycloconvertisseur est réservé à ceux utilisant des thyristors.

Généralement, l'amplitude et la fréquence de la tension d'entrée sont fixes, tandis que celles de la tension de sortie sont variables (mais ce n'est pas obligatoire).

Contrairement aux convertisseurs indirects (redresseurs-onduleurs), un cycloconvertisseur à thyristors ne peut fabriquer qu'une fréquence inférieure à celle de l'entrée. Cependant, la mise en place d'un convertisseur matriciel à "interrupteurs" évolués permet d'obtenir un gain entre 0 et l'infini (théorique), identiquement à un montage buck-boost.

Ce montage n'est plus que rarement utilisé, en particulier à cause de la mauvaise qualité des formes d'ondes obtenues, sauf pour les très fortes puissances (quelques dizaines de mégawatts et au-delà), où son faible coût fait oublier ses inconvénients.

Par contre, l'utilisation de convertisseurs matriciels est en pleine expansion, notamment dans l'aéronautique du fait de la compacité du montage.

Il existe en fait deux sortes de convertisseurs matriciels (cycloconvertisseurs) : les convertisseurs directs (matrice 3x3) et indirects qui comme pour les onduleurs classiques transforment l'alternatif en continu et le continu en alternatif.