Optimisation des convertisseurs d'électronique de puissance selon des critères thermiques et CEM : application aux dispositifs dédiés à l'aéronautique

Power electronic converter optimization regarding EMC and thermal constraint : application for aeronautical embedded power device

• Auteur / Autrice : Sylvain Mandray
• Direction : Jean-Luc Schanen, Jean-Michel Guichon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Christian Schaeffer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arezky Bouzourene, Régis Meuret, Alain Jullien
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Allard, Eric Labouré

Mots clés

Mots clés contrôlés

Compatibilité électromagnétique

Électronique de puissance

Résumé

Le développement des convertisseurs d'électronique de puissance pour les applications aéronautiques nécessite de travailler sur les modules de puissance. Le but est d'obtenir des systèmes fiables et compacts, points qui sont critiques dans les applications embarquées. Le dimensionnement reste un point délicat à cause de la multitude des composants présents et des physiques mises en jeu. L'étude s'intéresse à la modélisation des phénomènes liés aux aspects thermiques et à la compatibilité électromagnétique. Son originalité porte sur l'optimisation des solutions réalisées qui réduit simultanément, dès la phase de conception, les disparités thermiques et les courants perturbateurs. Ce travail s'inscrit parfaitement dans le cadre du prototypage virtuel des convertisseurs. Dans un second temps, deux solutions ont été proposées pour réduire encore plus l'émission des courants perturbateurs. Ce travail constitue une avancée importante dans la conception des convertisseurs.

The development of power electronic converters for aeronautical applications leads to the study of power module. The main goal is to achieve reliable and compact solutions, critical points in embedded power systems. Nevertheless, the dimensioning is still complex because of the multitude of elements and physics concerned. The study deals with thermal phenomena modelling and electromagnetic compatibility aspects. Its originality consists in the optimization of realized solutions and the simultaneous reduction of thermal disparity and stray currents. The work can be included in virtual prototyping approach. In a second time, two solutions to reduce more stray currents have been investigated. This work represents a major improvement in power module design.