Méthode de conception de composants magnétiques à noyaux pour l'électronique de puissance

par Christophe Coillot

Thèse de doctorat en Électronique, optronique et systèmes

Sous la direction de Pierre Merle.

Soutenue en 1999

à Montpellier 2 .

mots clés

• Électronique de puissance
• Composants électroniques
• Semiconducteurs magnétiques -- Conception et construction
• Inductance
• Électromagnétisme -- Modèles mathématiques

Résumé

Ce travail de these presente une nouvelle methode de conception des composants magnetiques pour l'electronique de puissance. Celle-ci s'articule autour de la modelisation electromagnetique d'une inductance a noyau torique multicouches qui integre un calcul de la resistance des conducteurs en alternatif, une modelisation du comportement du noyau a partir des donnees constructeur et une modelisation thermique. La modelisation thermique est abordee sur un plan analytique mais egalement a l'aide d'un outil de calcul des sources de chaleur. Cet outil, issu de la thermomecanique, permet de calculer les sources de chaleur localement dans un materiau a partir de releves de temperature dynamique. Une premiere transposition a un bobinage seul montre l'interet d'inclure a une modelisation dynamique, la modelisation thermique statique. Une seconde transposition a l'inductance a noyau torique demontre la possibilite d'effectuer une separation des pertes a partir de releves de temperature. Finalement, les equations representatives sont reunies autour de la procedure de dimensionnement qui s'appuie sur l'optimisation mathematique. A cet effet, une revue des algorithmes d'optimisation est menee, et des aspects originaux sont presentes pour formuler le dimensionnement en termes d'optimisation.

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