Modélisation du rayonnement électromagnétique des circuits d'électronique de puissance. Application à un hacheur. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1997

Modelling of electromagnetic radiation from power electronic circuits. Application to a chopper.

Modélisation du rayonnement électromagnétique des circuits d'électronique de puissance. Application à un hacheur.

Résumé

The study of electromagnetic compatibility becomes an obligated passage for designers of power electronics circuits. The complexity of phenomena that come into action in that study makes more and more necessary the use of a CAD tool for prediction of radiated and conducted electromagnetic perturbations. The present work is devoted to modelling electromagnetic interference from power electronic circuits. The first proposed method is based on an analytic approach of the problem where the coupling in the circuit are approximately quantified. In the case of complicated circuit, these approximations are not sufficient, so the use of a numerical method becomes indispensable to take into account al1 the coupling in the circuit. The study of numerical methods shows that in the actual state of things, no-method is well adapted to Our application. Nevertheless, Our choice was fixed on the moments method which is the best when responding to specifications. While this method don't solve non-linear problems, it can not take into account non-linear components. So we propose its coupling with a temporal resolution to make linear the resolution. The method is implemented to solve problems with wire structures in three dimensions. After, it is applied to calculate interference from a circuit of a chopper. Numerical results are completed with an experimental evaluation of the radiated field. To improve numerical results, we investigate the “thin wire approximation” used when modelling printed circuit board (PCB). Finally, we propose a more accurate mode1 which take into account skin and nearby effects in the PCB.
L'étude de la compatibilité électromagnétique (CEM) est devenue un passage obligé pour les concepteurs de circuits d'électronique de puissance. La complexité des phénomènes qui entrent en jeu lors de cette étude fait de plus en plus sentir le besoin d'un outil CAO de prédiction des perturbations électromagnétiques conduites et rayonnées. Le présent travail est consacré à la modélisation du rayonnement électromagnétique des circuits d'électronique de puissance. La première méthode proposée est basée sur une approche analytique du problème, où les couplages dans le circuit sont quantifiés de manière approximative. Dans le cas de circuits complexes, ces approximations ne sont plus suffisantes et il devient indispensable d'utiliser une méthode numérique afin de tenir compte de tous les couplages. L'état de l'art en matière de méthodes numériques nous montre qu'en l'état actuel des choses, aucune méthode n'est complètement adaptée à notre application. Néanmoins, notre choix s'est fixé sur la méthode des moments qui répond le plus à notre cahier des charges. Etant donnée que celle-ci ne résout pas les systèmes non linéaires, et sachant que notre résolution doit tenir compte de la présence de composants non linéaires, nous proposons un couplage avec un simulateur de circuits afin de linéariser notre problème. La méthode est mise en oeuvre pour permettre la résolution de problèmes avec structures filaires en trois dimensions. Ensuite, elle est appliquée pour calculer le rayonnement d'un circuit de type hacheur. Les résultats de calcul sont complétés par une évaluation expérimentale du rayonnement. Afin d'améliorer les résultats numériques, nous examinons la validité de l'hypothèse "fil fin" adoptée pour modéliser les pistes de circuits imprimés. Finalement, nous proposons une hypothèse plus précise qui permet de tenir compte de l'effet de peau et de l'effet de proximité dans les pistes.
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Dates et versions

tel-00260191 , version 1 (03-03-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00260191 , version 1

Citer

Jaleleddine Ben Hadj Slama. Modélisation du rayonnement électromagnétique des circuits d'électronique de puissance. Application à un hacheur.. Autre. Ecole Centrale de Lyon, 1997. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00260191⟩
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