Intégration de la compatibilité électromagnetique dans la conception de convertisseurs statiques en électronique de puissance

par Jean-Luc Schanen

Thèse de doctorat en Génie electrique

Sous la direction de James Roudet.

Soutenue le 20-06-2024

à Grenoble INPG .

Le président du jury était Robert Perret.

Le jury était composé de Jean-Pierre Chabrerie, Daniel Estève, A Coustre.

mots clés

• Sciences appliquées
• électrotechnique, electroenergetique
• Convertisseur statique
• Conception assistée
• Compatibilité electromagnetique
• électronique puissance
• Capacité parasite
• Transistor effet champ
• Transistor mos
• Diode
• Inductance partielle
• Mutuelle partielle
• Static convector
• Computer aided design
• Electromagnetic compatibility
• Power electronics
• Spurious capacity
• Field effect transistor
• Mos transistor
• Diode
• Convertisseurs électriques

Résumé

De nos jours, la nécessité se fait de plus en plus sentir de prendre en compte les formes d'ondes réelles au sein d'un convertisseur statique. Surtensions, surcourants, à l'origine de fatigue voire de destruction des semi-conducteurs, mais aussi courants perturbateurs issus du convertisseur en peuvent plus être négligés dans la phase de conception. L'emploi de prototypes s'avère alors indispensable, ce qui entraîne une augmentation des coûts et temps de développement. Des logiciels existent permettant la modélisation des composants semi-conducteurs (PACTE développé par le CEGELY), mais ils nécessitent la connaissance parfaite de l'environnement de ceux-ci. Cet environnement électromagnétique détermine é gaiement le pouvoir perturbateur et la susceptibilité du convertisseur statique. Nous avons développé un logiciel (lnCa) permettant le calcul des inductances parasites dues aux connexions pour des géométries tridimensionnelles. Des formules de calcul de capacités parasites ont également été mises en leurre. Deux types de simulations sont présentées : l'une avec PACTE et les modèles de semi-conducteurs, l'autre en utilisant un simulateur nodal (CIRCUIT), pour s'affranchir de l'emploi de ces modèles. Les résultats obtenus sont prometteurs

Titre traduit

Electromagnetic compatibility and computer aided design of power electronics converters

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