CONTRIBUTION A LA MODELISATION DU CABLAGE UTILISE EN ELECTRONIQUE DE PUISSANCE PAR LA METHODE DES FILS FINS PDF Download
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Author: PHILIPPE.. PETIT
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 166
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Book Description
LE CABLAGE IMPRIME UTILISE EN ELECTRONIQUE DE PUISSANCE CONTRIBUE A LA CREATION DES PERTURBATIONS ELECTROMAGNETIQUES DES CONVERTISSEURS STATIQUES. LA THEORIE DES LIGNES PEUT S'ADAPTER A L'ETUDE DU COMPORTEMENT DE CES CONDUCTEURS IMPRIMES, LA DETERMINATION PRECISE DE LEURS PARAMETRES LINEIQUES EST TOUTEFOIS NECESSAIRE. LE PRINCIPE ADOPTE CONSISTE A SUBSTITUER AUX CONDUCTEURS IMPRIMES DES FAISCEAUX DE CONDUCTEURS CYLINDRIQUES FINS PARALLELES ENTRE EUX ET DONT LES PARAMETRES LINEIQUES SONT CONNUS PAR DES RELATIONS ANALYTIQUES: C'EST LA METHODE DES FILS FINS. CETTE METHODE A ETE VALIDEE EN COMPARANT LA REPARTITION DE COURANT DANS LA SECTION D'UN CONDUCTEUR IMPRIME CALCULEE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, A CELLE CALCULEE PAR LA METHODE DES FILS FINS, DANS UNE BANDE DE FREQUENCES S'ETENDANT DE 10 KHZ A 100 MHZ. DES VERIFICATIONS EXPERIMENTALES ONT EGALEMENT CONFIRME CETTE METHODE. ENFIN, IL A ETE MONTRE QU'ELLE PERMET DE DETERMINER PRECISEMENT LES IMPEDANCES DE LIGNES MICRORUBAN. L'INTERET DE CE PRINCIPE RESIDE DANS LA MODELISATION GLOBALE DU COMPORTEMENT ELECTRIQUE DES LIGNES TANT EN MODE DIFFERENTIEL QU'EN MODE COMMUN. LA MODELISATION D'UN CABLAGE IMPRIME EST ABORDE EN PLUSIEURS ETAPES. LA PREMIERE ETAPE CONSISTE EN UN DECOUPAGE DU CABLAGE IMPRIME EN UN ENSEMBLE DE CIRCUITS ELEMENTAIRES. L'IMPORTANCE DES COUPLAGES ENTRE LIGNES DETERMINE FORTEMENT LES TEMPS DE CALCUL. AUSSI, UN CRITERE DE COUPLAGE A ETE DEFINI POUR QUANTIFIER LES DIFFERENTES SITUATIONS DE COUPLAGE ENTRE CONDUCTEURS, AFIN DE SEPARER LE TRAITEMENT SIMPLE ET RAPIDE DE LIGNES FAIBLEMENT COUPLEES, DE CELUI PLUS LONG DE CONDUCTEURS FORTEMENT COUPLES. A PARTIR DES DIMENSIONS DES CONDUCTEURS ET DES COURANTS MAXIMAUX QUI LES TRAVERSENT, IL EST AINSI POSSIBLE DE DETERMINER L'IMPORTANCE DU COUPLAGE ENTRE LIGNES. LA SECONDE ETAPE CONSISTE A MODELISER LES CONDUCTEURS PAR DES MULTIPOLES QUI SONT ENSUITE IDENTIFIES A UN RESEAU ELECTRIQUE LINEAIRE. CETTE IDENTIFICATION PERMET D'OBTENIR DES MODELES COMPATIBLES AVEC UN SIMULATEUR TEMPOREL DE TYPE SPICE ET ADAPTES A LA COMPLEXITE DES COUPLAGES A REPRESENTER
Author: PHILIPPE.. PETIT
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Languages : fr
Pages : 166
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LE CABLAGE IMPRIME UTILISE EN ELECTRONIQUE DE PUISSANCE CONTRIBUE A LA CREATION DES PERTURBATIONS ELECTROMAGNETIQUES DES CONVERTISSEURS STATIQUES. LA THEORIE DES LIGNES PEUT S'ADAPTER A L'ETUDE DU COMPORTEMENT DE CES CONDUCTEURS IMPRIMES, LA DETERMINATION PRECISE DE LEURS PARAMETRES LINEIQUES EST TOUTEFOIS NECESSAIRE. LE PRINCIPE ADOPTE CONSISTE A SUBSTITUER AUX CONDUCTEURS IMPRIMES DES FAISCEAUX DE CONDUCTEURS CYLINDRIQUES FINS PARALLELES ENTRE EUX ET DONT LES PARAMETRES LINEIQUES SONT CONNUS PAR DES RELATIONS ANALYTIQUES: C'EST LA METHODE DES FILS FINS. CETTE METHODE A ETE VALIDEE EN COMPARANT LA REPARTITION DE COURANT DANS LA SECTION D'UN CONDUCTEUR IMPRIME CALCULEE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, A CELLE CALCULEE PAR LA METHODE DES FILS FINS, DANS UNE BANDE DE FREQUENCES S'ETENDANT DE 10 KHZ A 100 MHZ. DES VERIFICATIONS EXPERIMENTALES ONT EGALEMENT CONFIRME CETTE METHODE. ENFIN, IL A ETE MONTRE QU'ELLE PERMET DE DETERMINER PRECISEMENT LES IMPEDANCES DE LIGNES MICRORUBAN. L'INTERET DE CE PRINCIPE RESIDE DANS LA MODELISATION GLOBALE DU COMPORTEMENT ELECTRIQUE DES LIGNES TANT EN MODE DIFFERENTIEL QU'EN MODE COMMUN. LA MODELISATION D'UN CABLAGE IMPRIME EST ABORDE EN PLUSIEURS ETAPES. LA PREMIERE ETAPE CONSISTE EN UN DECOUPAGE DU CABLAGE IMPRIME EN UN ENSEMBLE DE CIRCUITS ELEMENTAIRES. L'IMPORTANCE DES COUPLAGES ENTRE LIGNES DETERMINE FORTEMENT LES TEMPS DE CALCUL. AUSSI, UN CRITERE DE COUPLAGE A ETE DEFINI POUR QUANTIFIER LES DIFFERENTES SITUATIONS DE COUPLAGE ENTRE CONDUCTEURS, AFIN DE SEPARER LE TRAITEMENT SIMPLE ET RAPIDE DE LIGNES FAIBLEMENT COUPLEES, DE CELUI PLUS LONG DE CONDUCTEURS FORTEMENT COUPLES. A PARTIR DES DIMENSIONS DES CONDUCTEURS ET DES COURANTS MAXIMAUX QUI LES TRAVERSENT, IL EST AINSI POSSIBLE DE DETERMINER L'IMPORTANCE DU COUPLAGE ENTRE LIGNES. LA SECONDE ETAPE CONSISTE A MODELISER LES CONDUCTEURS PAR DES MULTIPOLES QUI SONT ENSUITE IDENTIFIES A UN RESEAU ELECTRIQUE LINEAIRE. CETTE IDENTIFICATION PERMET D'OBTENIR DES MODELES COMPATIBLES AVEC UN SIMULATEUR TEMPOREL DE TYPE SPICE ET ADAPTES A LA COMPLEXITE DES COUPLAGES A REPRESENTER
Author: Robert Perret
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118623207
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 381
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Book Description
This book relates the recent developments in several key electrical engineering R&D labs, concentrating on power electronics switches and their use. The first sections deal with key power electronics technologies, MOSFETs and IGBTs, including series and parallel associations. The next section examines silicon carbide and its potentiality for power electronics applications and its present limitations. Then, a dedicated section presents the capacitors, key passive components in power electronics, followed by a modeling method allowing the stray inductances computation, necessary for the precise simulation of switching waveforms. Thermal behavior associated with power switches follows, and the last part proposes some interesting prospectives associated to Power Electronics integration.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Physics
Languages : en
Pages : 758
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Author: Mustapha Himeur
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 318
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L'étude de la compatibilité électromagnétique de systèmes électriques est devenue cruciale dès leur phase de conception, en vue de diminuer les coûts et les temps d'élaboration de prototypes. Pour ce faire, un modèle basé sur la théorie des antennes est développé temporel. Il permet de simuler à la fois les phénomènes électromagnétiques conduits et rayonnés. Sa mise en œuvre nécessite l'écriture de l'équation intégrale du champ électrique (EFIE). Pour simplifier celle-ci, l'approximation " fils fins " est utilisée. La formulation simplifiée est resolue par la méthode des moments, associée à l'utilisation de polynômes d'interpolation de Lagrange au second ordre pour le courant, en espace et en temps. Concernant les fonctions tests, on utilise des distributions de Dirac, méthode connue sous le nom la méthode de collocation. La formulation numérique est finalement implémentée en langage orienté objet JAVATM pour sa portabilité, sa fiabilité et sa robustesse. Le modèle développé permet le calcul des courants dans une structure filaire, et l'obtention des champs proches et lointains rayonnés. Des composants électroniques ou électriques, peuvent être insérés dans le modèle, de même que des sources de tension. L'insertion de composants non-linéaires tels que la diode a également été réalisée. Ils sont représentés par leur comportement haute fréquence en régime transitoire. L'étude de structures simples a permis de valider l'approche développée.
Author: Daniel Sadarnac
Publisher: Editions Ellipses
ISBN: 2340061792
Category : Science
Languages : fr
Pages : 378
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L’électronique de puissance étant désormais incontournable dans tous les domaines, l’ouvrage en développe le cadre pour un large public, du débutant souhaitant se faire une idée des grands principes, à l’ingénieur confirmé. Le livre décrit et modélise le plus fidèlement possible la réalité observable, avec l’objectif d’en tirer le meilleur parti. L’auteur privilégie les raisonnements physiques rigoureux au détriment de tout développement mathématique complexe. C’est ainsi qu’il présente la genèse, l’évolution logique et les perspectives de l’électronique de puissance. Il fournit des méthodes d’analyse performantes et il introduit de nouveaux concepts à propos du couplage inductif. De nombreux modèles originaux, électromagnétiques et thermiques, émaillent ce récit. Il y est question de convertisseurs, de commutation douce, de transformateurs et autres composants magnétiques, de matériaux magnétiques, de modes de bobinage (planar, feuillard, fil de Litz). Un programme permettant de chiffrer les pertes et le schéma équivalent d’un transformateur est proposé pour les cas difficiles.
Author: François Bost
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 164
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Le développement croissant des technologies en électronique permet aujourd'hui des vitesses de commutations élevées dans les dispositifs. Parallèlement, la miniaturisation des circuits en micro-électronique a contribué à réduire les courants et tensions de fonctionnement (dispositifs à microprocesseurs), alors que l'électronique de puissance vise une augmentation des puissances transmises (convertisseurs statiques). Le fortes variations de tension et de courant sont responsables de perturbations conduites et d'un rayonnement non contrôlé, qui devient néfaste avec la multiplication des sources polluantes. Dans un tel environnement, l'immunité des systèmès doit être testée dans un souci de fiabilité le plus tôt possible. C'est pourquoi un modèle numérique, basé sur la théorie des antennes, est développé en temporel pour devenir un outil d'aide à la conception. Il permet d'évaluer les rayonnements électromagnétiques et la susceptibilité des circuits électriques. L'équation intégrale du champ électrique (EFIE) est résolue par la Méthode des Moments et une procédure itérative dans le temps. Le courant inconnu est décrit par un schéma d'interpolation linéraire du premier ordre et la fonction impulsion de Dirac est choisie comme fonction de test pour la méthode de collocation. Le modèle fournit directement la réponse transitoire d'une structure filaire tridimensionnelle. Il utilise l'approximation des fils fins pour simplifier la formulation intégrale. Le modèle permet de calculer simultanément les courants conduits dus à l'application d'une différence de potentiel et les courants induits dus à une perturbation électromagnétique. Un traitement numérique particulier est employé pour les points anguleux et les jonctions multiples d'un circuit électrique. Des sources de tension et des composants électroniques ou électrotechniques peuvent être insérés dans le modèle. Les composants non linéaires, tels que les diodes et les transistors, sont représentés par leur comportement transitoire haute fréquence.
Author: Arnaud Guena
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 342
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Le sujet de cette étude concerne la modélisation de la connectique imprimée des dispositifs de l'électronique de Puissance. Ce domaine est utile pour la prise en compte des problèmes de Compatibilité Electromagnétique (CEM). La simulation globale des cartes imprimées doit concilier le temps CPU d'une part, et la précision dans l'analyse des phénomènes physiques d'autre part. Notre voie de recherche s'est donc orientée vers le principe d'association de méthodes électromagnétiques. Le principal modèle étudié traite de la méthode des fils fins (MFF). Cette méthode est généralisée à toutes les configurations de circuits multicouches. Elle est rendue plus efficace par l'élaboration d'un critère de couplage dit de la matrice creuse et du principe de répartition non-linéaire des fils fins. Deux principales associations de méthodes électromagnétiques sont appliquées dans cette étude: l'association de la MFF avec le modèle distribué et la méthode variationnelle permet d'étendre la modélisation aux différents modes de propagation. la mise en place de relations de correspondance met en évidence les spécificités d'utilisation de la MFF et de la méthode de la matrice des lignes de transmission bidimensionnelle (TLM2D). Enfin, cette étude montre les extensions possibles du logiciel d'analyse dans la prise en compte de toutes les perturbations conduites et rayonnées. L'objectif final est de le généraliser à toutes les configurations de circuits imprimés, en adopant le principe d'association des méthodes électromagnétiques.
Author: Yannick Weens
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Languages : fr
Pages : 211
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Nous proposons une méthode de modélisation HF des câbles d'énergie, blindés ou non blindés, tenant compte de l'évolution des paramètres linéiques en fonction de la fréquence, et qui se décompose en 3 étapes : - Détermination des paramètres linéiques à partir de mesures au pont d'impédance - Modélisation des paramètres variant avec la fréquence par des réseaux R-L ou R-C - Décomposition du modèle en cellules élémentaires. Pour la détermination des paramètres linéiques, nous avons comparé les résultats obtenus par 3 méthodes : formulations analytiques, calcul éléments finis et mesure au pont d'impédance. En effet, lorsque les problèmes posés par les dimensions du câble ou les connexions au pont rendent les mesures impossibles, seules les méthodes analytiques ou éléments finis permettent de calculer les paramètres. Tous les modèles de câbles ont été validés de façon satisfaisante dans le domaine fréquentiel entre 100kHz et 40MHz. Les validations dans le domaine temporel ont été effectuées dans un système variateur de vitesse, ce qui a nécessité la modélisation HF du moteur asynchrone et du convertisseur. Nous avons proposé deux méthodes de modélisation du moteur: asymptotique et analytique. Les résultats montrent une bonne concordance entre mesure et simulation. Toutefois, pour le câble blindé de 4 conducteurs, l'écart entre les résultats de mesure et de simulation augmente en même temps que la longueur du câble; ceci peut être attribué à l'hypothèse de symétrie du câble, alors que les distances entre les 4 conducteurs ne sont pas toutes identiques. Les modèles obtenus permettent d'identifier les chemins de propagations des courants HF dans les variateurs de vitesse, et de proposer des solutions permettant de réduire les surtensions aux bornes du moteur.
Author: Jaleleddine Ben Hadj Slama
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 148
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Book Description
L'ETUDE DE LA COMPTABILITE ELECTROMAGNETIQUE (CEM) EST DEVENUE UN PASSAGE OBLIGE POUR LES CONCEPTEURS DE CIRCUITS D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE. LA COMPLEXITE DES PHENOMENES QUI ENTRENT EN JEU LORS DE CETTE ETUDE FAIT DE PLUS EN PLUS SENTIR LE BESOIN D'UN OUTIL CAO DE PREDICTION DES PERTURBATIONS ELECTROMAGNETIQUES CONDUITES ET RAYONNEES. LE PRESENT TRAVAIL EST CONSACRE A LA MODELISATION DU RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE DES CIRCUITS D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE. LA PREMIERE METHODE PROPOSEE EST BASEE SUR UNE APPROCHE ANALYTIQUE DU PROBLEME, OU LES COUPLAGES DANS LE CIRCUIT SONT QUANTIFIES DE MANIERE APPROXIMATIVE. DANS LE CAS DE CIRCUITS COMPLEXES, CES APPROXIMATIONS NE SONT PLUS SUFFISANTES ET IL DEVIENT INDISPENSABLE D'UTILISER UNE METHODE NUMERIQUE AFIN DE TENIR COMPTE DE TOUS LES COUPLAGES. L'ETAT DE L'ART EN MATIERE DE METHODES NUMERIQUES NOUS MONTRE QU'EN L'ETAT ACTUEL DES CHOSES, AUCUNE METHODE N'EST COMPLETEMENT ADAPTEE A NOTRE APPLICATION. NEANMOINS, NOTRE CHOIX S'EST FIXE SUR LA METHODE DES MOMENTS QUI REPOND LE PLUS A NOTRE CAHIER DES CHARGES. ETANT DONNEE QUE CELLE-CI NE RESOUT PAS LES SYSTEMES NON LINEAIRES, ET SACHANT QUE NOTRE RESOLUTION DOIT TENIR COMPTE DE LA PRESENCE DE COMPOSANTS NON LINEAIRES, NOUS PROPOSONS UN COUPLAGE AVEC UN SIMULATEUR DE CIRCUITS AFIN DE LINEARISER NOTRE PROBLEME. LA METHODE EST MISE EN OEUVRE POUR PERMETTRE LA RESOLUTION DE PROBLEMES AVEC STRUCTURES FILAIRES EN TROIS DIMENSIONS. ENSUITE, ELLE EST APPLIQUEE POUR CALCULER LE RAYONNEMENT D'UN CIRCUIT DE TYPE HACHEUR. LES RESULTATS DE CALCUL SONT COMPLETES PAR UNE EVALUATION EXPERIMENTALE DU RAYONNEMENT. AFIN D'AMELIORER LES RESULTATS NUMERIQUES, NOUS EXAMINONS LA VALIDITE DE L'HYPOTHESE FIL FIN ADOPTEE POUR MODELISER LES PISTES DE CIRCUITS IMPRIMES. FINALEMENT, NOUS PROPOSONS UNE HYPOTHESE PLUS PRECISE QUI PERMET DE TENIR COMPTE DE L'EFFET DE PEAU ET DE L'EFFET DE PROXIMITE DANS LES PISTES.
Author: Jérôme Genoulaz
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 190
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Book Description
L'augmentation des charges électriques embarquées dans l'avion « plus électrique » impose une vigilance accrue au niveau de la compatibilité électromagnétique. L'utilisation d'alimentations à découpage, nécessaires à la commande en vitesse des actionneurs électromécaniques, entraîne la circulation de courant de mode commun dans les câbles de puissance et donc la création de champs électromagnétiques. Les tolérances d'émission des équipements électriques aéronautiques proviennent la norme aéronautique civile DO-160E. Cette étude nous a permis de prédire les modes de rayonnement de plusieurs architectures de connexions des câbles de puissance parcourus par les signaux de l'électronique de puissance, dans les conditions spécifiques imposées par la norme DO-160E et selon leur mode de connexion à la masse. Nous présentons dans un premier temps la modélisation d'un système électrique constitué d'un convertisseur statique à configuration versatile, d'un câble de puissance ainsi que d'une charge. Cette modélisation est ensuite utilisée pour déterminer le champ électromagnétique rayonné par les câbles de puissance. Dans un deuxième temps, nous validons les résultats théoriques par des mesures de champ sur un banc d'essai versatile et représentatif.
