Modelisation electronique et electromagnetique d'un transformateur haute frequence a circuit magnetique en fonte

par FRANCOIS BLACHE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de G. MEUNIER.

Soutenue en 1995

à Grenoble INPG .

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Résumé

Ce memoire commence par une presentation de l'etat de l'art en matiere de circuits equivalents et de caracterisation experimentale des composants bobines. Il precise ensuite les modifications a apporter au circuit equivalent initial, pour des transformateurs a faible rendement et/ou faible couplage, ainsi que les methodes de caracterisation experimentale applicables a de tels composants. Les elements du circuit equivalent du composant faisant l'objet de cette etude sont ensuite evalues experimentalement. La simulation, a l'aide du logiciel pspice, du comportement d'un circuit electronique integrant ce composant est confrontee a l'experience. Le gain en precision resultant de l'emploi d'un modele adequat pour chaque composant bobine est ainsi mis en evidence. La suite de l'etude porte sur le calcul des elements du circuit equivalent du transformateur a partir des donnees technologiques. Dans un premier temps, l'accent est mis sur les capacites parasites. En menant en parallele une etude analytique et une modelisation electrostatique grace au logiciel flux2d, l'incidence du mode de bobinage sur la valeur des capacites est analysees en detail. Des regles pratiques de bobinage, visant a diminuer ces capacites parasites, sont justifiees et appliquees a des prototypes industriels, avec succes. Le calcul des grandeurs magnetiques et des pertes a l'aide du logiciel flux2d, necessite l'introduction d'une permeabilite complexe. Nous discutons alors de certaines limites de validite des methodes classiques de caracterisation des materiaux magnetiques. Enfin, une methode experimentale originale, destinee a mesurer, a chaque frequence, la resistivite et la permeabilite complexe d'un materiau magnetique conducteur lineaire est proposee et validee. Cette methode est ensuite etendue au cas des materiaux composites (ferrites)

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