Contribution à l'analyse des problèmes de compatibilité électromagnétique dans les circuits de l'électronique de puissance PDF Download
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Author: Michel Bareille
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Category :
Languages : fr
Pages : 149
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Book Description
La mise en œuvre de nouvelles réglementations européennes en 1996 a révélé un besoin important en méthodes de conception de circuits prenant en compte les phénomènes de pollution électromagnétique. Dans le domaine de l'Electronique de Puissance, ce constat s'accompagne de la nécessité de disposer de modèles spécifiques d'interrupteurs capables de décrire les phénomènes observés lors des commutations. Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la mise en œuvre et l'implantation dans le logiciel SABER de modèles physiques distribués de composants de puissance (I.G.B.T., diode) en vue de la simulation de convertisseurs pour la Compatibilité Electromagnétique (C.E.M.). Ces modèles, développés initialement au L.A.A.S. par l'équipe du Professeur LETURCQ, ont tout d'abord été validés sur des circuits classiques de l'Electronique de Puissance (hacheur série, gate charge) en situation normale puis extrême de fonctionnement (I.G.B.T. en court-circuit). Deux exemples d'apports de ces modèles pour la C.E.M. ont ensuite été étudiés : influence du recouvrement inverse de la diode sur le spectre du courant dans le hacheur série simulation de la Méthode de Commande à Dérivées Continues pour le gradateur à commande symétrique. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux disponibles dans la littérature et valident l'utilisation de ces modèles pour la simulation C.E.M. de convertisseurs dans SABER. L'I.G.B.T. et la diode ont alors été couplés à des modèles équivalents de composants passifs, de commande et d'interconnexion pour simuler de façon globale le comportement d'un convertisseur: le hacheur série sur charge inductive. Les formes d'ondes obtenues ont permis de rendre compte du fonctionnement réel du circuit à la fois à l'échelle macroscopique et à l'échelle des commutations. Cette approche devrait aboutir à un véritable prototypage virtuel permettant la prévision des perturbations émises ou reçues par un circuit de puissance, et ce dès sa conception.
Author: Michel Bareille
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Languages : fr
Pages : 149
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La mise en œuvre de nouvelles réglementations européennes en 1996 a révélé un besoin important en méthodes de conception de circuits prenant en compte les phénomènes de pollution électromagnétique. Dans le domaine de l'Electronique de Puissance, ce constat s'accompagne de la nécessité de disposer de modèles spécifiques d'interrupteurs capables de décrire les phénomènes observés lors des commutations. Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la mise en œuvre et l'implantation dans le logiciel SABER de modèles physiques distribués de composants de puissance (I.G.B.T., diode) en vue de la simulation de convertisseurs pour la Compatibilité Electromagnétique (C.E.M.). Ces modèles, développés initialement au L.A.A.S. par l'équipe du Professeur LETURCQ, ont tout d'abord été validés sur des circuits classiques de l'Electronique de Puissance (hacheur série, gate charge) en situation normale puis extrême de fonctionnement (I.G.B.T. en court-circuit). Deux exemples d'apports de ces modèles pour la C.E.M. ont ensuite été étudiés : influence du recouvrement inverse de la diode sur le spectre du courant dans le hacheur série simulation de la Méthode de Commande à Dérivées Continues pour le gradateur à commande symétrique. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux disponibles dans la littérature et valident l'utilisation de ces modèles pour la simulation C.E.M. de convertisseurs dans SABER. L'I.G.B.T. et la diode ont alors été couplés à des modèles équivalents de composants passifs, de commande et d'interconnexion pour simuler de façon globale le comportement d'un convertisseur: le hacheur série sur charge inductive. Les formes d'ondes obtenues ont permis de rendre compte du fonctionnement réel du circuit à la fois à l'échelle macroscopique et à l'échelle des commutations. Cette approche devrait aboutir à un véritable prototypage virtuel permettant la prévision des perturbations émises ou reçues par un circuit de puissance, et ce dès sa conception.
Author: Samuel Leman
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Languages : fr
Pages : 254
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L’analyse de la Compatibilité ElectroMagnétique (CEM) des systèmes complexes consiste à prévoir le comportement EM d’appareils électroniques immergés dans un environnement où interviennent des interactions de natures très variées. Ce peut être des phénomènes multiphysiques où se combinent des couplages EM et thermiques; il peut aussi s’agir d’architectures mulitéchelles comportant des composants de dimensions disproportionnées devant la longueur d’onde; ces interactions peuvent aussi concerner des configurations multiparamètres lorsque plusieurs éléments interviennent simultanément dans le calcul des perturbations EM. La thèse a consisté en la mise en place d’une méthode qui semble bien adaptée à la résolution de ces problèmes de CEM complexes. L’outil développé s’appuie sur l’utilisation de l’analyse tensorielle des réseaux électriques instaurée par G. Kron et qu’on envisage étendre à la CEM des systèmes complexes. Le raisonnement consiste à fusionner différents outils numériques de simulations existants, au moyen d’une méthodologie basée sur l’assimilation d’un grand système à un assemblage de circuits électriques équivalents. Circuits auxquels nous pourrons associer la résolution d’une équation contenant un super-tenseur impédance ainsi que des tenseurs fém et courants dont il faut s’efforcer de déterminer les règles de construction. A titre d’illustration, le couplage EM entre câbles, le blindage des lignes, les antennes et une cavité EM ont été simulé par le formalisme de Kron pour permettre la mise en forme d’une bibliothèque de sous-fonctions réutilisables pour l’étude de systèmes plus complexes
Author: Bei Lu
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Languages : fr
Pages : 111
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La c.e.m., appliquée a l'électronique industrielle, consiste a étudier les perturbations conduites et rayonnées, créées par les montages d'électronique de puissance. Notre travail est consacre a l'étude du rayonnement en champ electromagnetique de ces montages. Le premier chapitre porte sur l'analyse du champ électrique et du champ magnétique génères par une alimentation statique sans coupure de 60 kva, utilisant des interrupteurs a semi-conducteurs a commutations rapides. Cette étude expérimentale permet d'avoir un aperçu très géneral du mécanisme et des sources du rayonnement dans les différents types de convertisseurs statiques. Le deuxième chapitre décrit les outils expérimental et théorique développes. Un montage expérimental et un capteur de champ électrique ont été mis au point. L'étude théorique permet d'établir des solutions analytiques pour évaluer l'intensité et la forme des champs électrique et magnétique crées par deux sources de géométrie simple. Les troisième et quatrième chapitres sont consacres respectivement à l'étude du champ magnétique et du champ électrique produits par différents circuits d'électronique de puissance dans une région voisine de ceux-ci. Cette étude se concrétise par la localisation, la modélisation des sources émettrices et la quantification des champs électrique et magnétique engendres
Author: Andriamanantsoa Ratsimandresy
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Languages : fr
Pages : 157
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LES PROGRES CONSIDERABLES DANS LE DOMAINE DE LA MICROELECTRONIQUE ENTRAINENT UNE UTILISATION SANS CESSE ACCRUE DE L'ELECTRONIQUE INTEGREE, TRES RAPIDE ET CONTROLEE PAR DE FAIBLES NIVEAUX D'ENERGIE, QUI AUGMENTE LA VULNERABILITE DES SYSTEMES ELECTRONIQUES AUX COUPLAGES ET AUX AGRESSIONS ELECTROMAGNETIQUES. NOTRE CONTRIBUTION PORTE SUR L'ANALYSE PARAMETRIQUE ET LA PREDICTION DES CONSEQUENCES DES COUPLAGES ELECTROMAGNETIQUES, PAR LA MODELISATION NUMERIQUE DES CABLES, DES PISTES DE CIRCUITS IMPRIMES ET DES BOITIERS DE CIRCUITS INTEGRES. LE DEVELOPPEMENT DES MODELES NUMERIQUES S'ACCOMPAGNE D'UNE PHASE DE VALIDATION ET DE VERIFICATION. POUR L'EVALUATION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DES MODELES, NOUS MONTRONS LA COMPLEXITE ET LES LIMITATIONS DES METHODES ANALYTIQUES CLASSIQUES DES QUE LES STRUCTURES A ANALYSER DEVIENNENT PLUS COMPLEXES. NOUS PROPOSONS DES METHODOLOGIES FAISANT APPEL AUX THEORIES DE BASE (EQUATIONS DE MAXWELL, THEORIE DES LIGNES DE TRANSMISSION) ET A DES METHODES NUMERIQUES (METHODE DES MOMENTS, METHODES DES ELEMENTS FINIS) CONDUISANT A DES RESOLUTIONS DE PLUS EN PLUS FINES GRACE A UNE PUISSANCE CROISSANTE DES ORDINATEURS. UNE INVESTIGATION PARTICULIERE SUR LA MODELISATION D'UN CABLE DE HAUTES PERFORMANCES, LE TRIAXIAL, PREVU POUR FONCTIONNER DANS UN ENVIRONNEMENT SPATIAL TRES PERTURBE, EST EFFECTUEE, SOULIGNANT LE ROLE ESSENTIEL DES DEUX IMPEDANCES DE TRANSFERT INTRINSEQUES VIS-A-VIS D'UN COUPLAGE PAR CHAMP ELECTROMAGNETIQUE. UNE CAMPAGNE DE SIMULATIONS EST ENSUITE EFFECTUEE AFIN DE VERIFIER LE MODELE. LE MODELE DEVELOPPE EST INTEGRE DANS L'ENVIRONNEMENT DE TRAVAIL TDAS-EMC#* AFIN DE PERMETTRE LA PREDICTION PAR SIMULATION DU COMPORTEMENT EN ENVIRONNEMENT SPATIAL D'UN SYSTEME COMPLEXE TEL QUE LE BUS DE DONNEES DE COLUMBUS#*#*, ILLUSTRANT AINSI L'INTERET PRECIEUX DE LA MODELISATION. LA MODELISATION DES BOITIERS DES CIRCUITS INTEGRES#*#*#* EST NECESSAIRE AFIN D'EFFECTUER DES ANALYSES PAR SIMULATION SPICE DE LEURS INFLUENCES SUR LA GENERATION DES PARASITES. ENSUITE DES SIMULATIONS BASEES SUR LA CONNEXION DES PUCES ET DES BOITIERS SUR LES CIRCUITS IMPRIMES MONO OU MULTICOUCHES SONT EFFECTUEES AFIN DE PREDIRE LE COMPORTEMENT DES MICRO-SYSTEMES ELECTRONIQUES HAUTES PERFORMANCES D'AUJOURD'HUI. #* TEST-DATA ANALYSIS SYSTEM FOR ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC): ENVIRONNEMENT LOGICIEL DEVELOPPE PAR MATRA MARCONI SPACE (MMS) DIVISION MODELISATION MATHEMATIQUE ET OUTILS SYSTEMES DANS LE CADRE D'UNE ETUDE DE RECHERCHE ET DE DEVELOPPEMENT DE L'AGENCE SPATIALE EUROPEENNE (ESA) #*#* PROGRAMME EUROPEEN DE L'ESA DEDIE AU DEVELOPPEMENT DE LA STATION SPATIALE EUROPEENNE #*#*#* EFFECTUE A MMS DANS LE CADRE DU PROJET EUROPEEN JESSI-AC5 (JOINT EUROPEAN SUBMICRON SILICON INITIATIVE FOR EMC)
Author: Arnaud Guena
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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: Jean-Yves Fourniols
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Languages : fr
Pages : 434
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LES PROGRES EN INTEGRATION MICRO-ELECTRONIQUE PERMETTENT LA REALISATION SUR UNE MEME PUCE DE SYSTEMES COMPLETS, ALLIANT LES CIRCUITS DIGITAUX DE TRES GRANDE VITESSE TELS QUE LES MICROPROCESSEURS, ET LES CIRCUITS ANALOGIQUES HAUTES PERFORMANCES. CES NOUVEAUX SYSTEMES INTEGRES EN TECHNOLOGIES SUBMICRONIQUES ONT VU L'APPARITION DE PHENOMENES PARASITES. CE TRAVAIL DE THESE, SE SITUE EN RELATION AVEC LA NOUVELLE NORME CEE DU 1#E#R JANVIER 1996, CONCERNANT LA PRISE EN COMPTE DE LA COMPATIBILITE ELECTROMAGNETIQUE DES SYSTEMES ELECTRONIQUES. L'APPROCHE THEORIQUE CONCERNE LA MODELISATION DES INTERCONNEXIONS ET DU PHENOMENE DE DIAPHONIE, POUR LES ELEMENTS CONSTITUANT LE SYSTEME, CIRCUIT INTEGRE, BOITIER D'ENCAPSULATION ET SUBSTRAT MULTI-CHIP MODULE. UNE RESOLUTION NUMERIQUE DE L'EQUATION DE LAPLACE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS PERMET L'EXTRACTION, DEPUIS UNE GEOMETRIE DE CONDUCTEURS DONNEE, DES ELEMENTS CAPACITIFS ET INDUCTIFS DES CONDUCTEURS. L'IMPLANTATION DE CES ALGORITHMES A PERMIS LA REALISATION D'UN LOGICIEL, BAPTISE CAPITOOL, QUI EST UTILISE DANS LE MILIEU INDUSTRIEL PAR CERTAINS FONDEURS. LA RESOLUTION ANALYTIQUE DANS LE DOMAINE TEMPOREL, DU BRUIT ELECTROMAGNETIQUE INDUIT EN MODE CONDUIT, A ETE INTEGREE DANS UN ENVIRONNEMENT CAO, QUI PERMET LA PREDICTION DES ZONES COUPLEES SUR UN DESSIN DE CIRCUIT INTEGRE. A PARTIR DU DEVELOPPEMENT DE NOTRE ATELIER LOGICIEL, UN ENSEMBLE DE SIMULATIONS PERMETTENT DE CLASSIFIER LA SUSCEPTIBILITE DES INTERCONNEXIONS, AFIN D'EDITER POUR LES CONCEPTEURS, DES REGLES DE DESSIN. L'APPROCHE EXPERIMENTALE VIENT ENSUITE VALIDER, PAR UNE METHODOLOGIE SPECIFIQUE DE TEST, LES MODELES PROPOSES. UN NOUVEAU CAPTEUR IMPLANTE SUR SILICIUM EST PRESENTE, AVEC UNE EVOLUTION VERS LA MESURE DE BRUIT EXTERNE. CE SYSTEME EST AUJOURD'HUI UTILISE DANS LE MILIEU INDUSTRIEL, POUR CARACTERISER LES NOUVELLES TECHNOLOGIES
Author: HENRI.. GAJAN
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Languages : fr
Pages : 101
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LA SIMULATION NUMERIQUE EST DEVENUE INDISPENSABLE A LA BONNE COMPREHENSION DES PHENOMENES DE COMPATIBILITE ELECTROMAGNETIQUE (C.E.M.). EN EFFET PAR SON APPROCHE QUANTITATIVE DES PHENOMENES, ELLE PERMET D'INSERER LA C.E.M. AU PLUS TOT DE LA CHAINE DE DEVELOPPEMENT D'UN PRODUIT. DES OUTILS EFFICACES ONT VU LE JOUR POUR LA SIMULATION DES PHENOMENES CONDUITS ET DE DIFFRACTION D'ONDES. CEPENDANT LA PRISE EN COMPTE DES SOURCES DE RAYONNEMENT EST DELICATE ET DEMANDE LA PRISE EN COMPTE DU MILIEU ENVIRONNANT POUR OBTENIR UNE CARTOGRAPHIE DU CHAMP. LE PRESENT TRAVAIL EST CONSACRE A LA MODELISATION DU RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE D'UNE SOURCE DE COURANT BIDIMENSIONNELLE EN UTILISANT LA METHODE DES ELEMENTS FINIS. LE CARACTERE VOLUMIQUE DES CONDUCTEURS AINSI QUE LE MILIEU ENVIRONNANT SONT PRIS EN COMPTE. LES RESULTATS OBTENUS SONT QUANTITATIFS ET PERMETTENT DE TENIR COMPTE DE L'INFLUENCE DE LA VALEUR FINIE DE PARAMETRE CARACTERISTIQUE TEL QUE LA CONDUCTIVITE. POUR LA TRONCATURE DU DOMAINE, ON UTILISE DES CONDITIONS AUX LIMITES ABSORBANTES. LES MODELES SONT VALIDE NOTAMMENT PAR UNE CAMPAGNE DE MESURE EFFECTUE SUR LE RAYONNEMENT DES CAS D'ETUDES. L'ETUDE PERMET DE METTRE EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DES EFFETS DE PROXIMITES SUR LA REPARTITION DES CHAMPS ET D'APPREHENDER LES PHENOMENES PHYSIQUE DANS UNE LARGE GAMME DE FREQUENCE.
Author: Sylvain Demarty
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Languages : fr
Pages : 223
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Ce document de thèse présente une contribution théorique et expérimentale à l’analyse de cartes de circuit imprimé pour comprendre leur comportement électromagnétique. En particulier, le travail réalisé au cours de ce projet de recherche se rattache au domaine technique et scientifique de la compatibilité électromagnétique (CEM). C’est dans ce cadre que l’étude s’est découpée en deux thématiques : la conception d’un banc de mesure de champ proche électromagnétique et de ses sondes associées, et la mise en œuvre d’un logiciel d’analyse numérique disposé au calcul de couplage entre pistes de circuits imprimés. Le premier axe a fait l’objet d’une phase de développement, de calibration des sondes passives puis de validation du banc. Le deuxième axe de recherche est fondé sur l’application de la théorie des lignes qui a été déclinée pour développer un logiciel dédié à l’ingénieur. Les résultats théoriques ont été validés avec un cas réel expérimental et une étude paramétrique a été menée pour démontrer ses dispositions.
Author: Jean-Yves Fourniols
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: François Costa
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ISBN: 9782746245754
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Languages : fr
Pages : 249
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