Thèse soutenue

Recherche de nouvelles possibilites de minimisation des pertes magnetiques dans le transformateur d'un convertisseur continu-continu a haute frequence de decoupage
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Auteur / Autrice : Lotfi Bouguila
Direction : Robert Kaczmarek
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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La frequence de decoupage utilisee dans les applications des convertisseurs dc. Dc (continu-continu) ne cesse de monter dans le but d'augmenter la puissance volumique de ces dispositifs. Cependant, les pertes magnetiques dans les ferrites de puissance constituantes le transformateur de puissance de ces convertisseurs deviennent importantes et provoquent un echauffement local difficile a evacuer. La minimisation des pertes, dans les ferrites de puissance, par actions chimiques et microstructurales n'est plus satisfaisante aujourd'hui. Il est donc important de chercher d'autres votes de minimisations des pertes magnetiques dans ces materiaux, ce qui est le but de cette these. L'etude des phenomenes magnetiques locaux par effet kerr magneto-optique s'est averee non concluante a cause de plusieurs difficultes techniques et methodologiques. Toutefois, ces contraintes ont ete mises en evidence. Une etude des pertes magnetiques dans les ferrites de puissance, en regimes non-sinusoidaux, a ete faite. Cette etude a permis de mettre en evidence l'erreur qui peut etre commise en utilisant les catalogues des pertes fournis par les constructeurs des ferrites (souvent en regime sinusoidal) pour caracteriser d'autres regimes de fonctionnement. Un modele des pertes en fonction de l'induction crete et de la commande d'un convertisseur a ete propose, il permet une meilleure estimation des pertes dans des regimes trapezoidaux, largement utilises dans les convertisseurs dc. Dc. Une relation entre les pertes dans le transformateur et des elements de la structure a ete proposee. Une telle relation peut permettre une optimisation du volume globale du convertisseur. Une etude comparative des pertes, entre 500khz et 1mhz sous excitation trapezoidale, dans trois materiaux, ferrite, amorphe et nanocristallin a ete menee. Cette etude a permis de montrer que, sous certaines conditions, les nanocristallins peuvent etre plus avantageux que les ferrites dans les applications de puissance a haute frequence de decoupage et sous excitation non-sinusoidale.