Recherche de circuits équivalents pour les composants magnétiques haute fréquence

par Bruno Cogitore

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Jean-Pierre Kéradec.

Soutenue en 1994

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble1980-2006) (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Claude Sabonnadière.

Le jury était composé de Bernard Trannoy, Christian Zardini, Christophe Kieny, Jean-Louis Aucouturier, René Cornec.

mots clés

• Sciences appliquees
• Electrotechnique, electroenergetique
• Materiel electrique
• Transformateur
• Enroulement
• Haute frequence
• Schema equivalent
• Modelisation
• Courant foucault
• Capacite parasite
• Couplage electromagnetique
• Circuit parametre localise
• Analyse circuit
• Perte energie
• Electric equipment
• Electric transformer
• Winding
• High frequency
• Equivalent circuit
• Modeling
• Eddy current
• Spurious capacity
• Electromagnetic coupling
• Lumped parameter circuit
• Network analysis
• Energy loss

Résumé

Le travail présenté a deux objectifs. L'élaboration de circuits à constantes localisées représentant le comportement électrique des composants magnétiques du continu jusqu'à quelques mégaHertz, et la compréhension du fonctionnement interne de ces composants pour en déduire des améliorations technologiques. Initialement, cette étude concernait les transformateurs utilisés dans les convertisseurs statiques de quelques centaines de Watts fonctionnant à quelques centaines de kiloHertz, mais la généralité des méthodes employées est telle que la validité des résultats dépasse largement ce cadre initial. Des études macroscopiques sont développées indépendamment du nombre d'enroulements pour les trois aspects physiques fondamentaux : couplage magnétique, couplage électrique, pertes. Les résultats sont confirmés par des essais expérimentaux. Pour le transformateur à deux enroulements, ces études aboutissement à un circuit équivalent caractérisé par une quinzaine de constantes. Une méthode expérimentale indépendante de la constitution du composant permet de calculer toutes ces constantes. Un logiciel basé sur cette méthode permet d'envisager son extension à un nombre quelconque d'enroulements. En complément, des études microscopiques sont développées pour réduire les capacités parasites et les pertes dans les conducteurs voisins d'un entrefer. Des modifications technologiques sont déduites d'études analytique et de simulations. Les améliorations correspondantes sont observées expérimentalement

Titre traduit

Search of equivalent circuits for high frequency magnetic components

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