Contribution à l'étude des perturbations conduites dans les convertisseurs statiques haute fréquence PDF Download
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Author: François Costa
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Languages : fr
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Book Description
L' @évolution de la technologie et des structures des convertisseurs statiques a permis d'augmenter les fréquences de commutation ainsi que les performances électriques. Cependant, leurs niveaux de perturbations tant rayonnées que conduites se sont fortement accrus, posant des problèmes technico-économiques d'insertion dans un environnement électrique. Cette étude évalue les perturbations conduites dans trois structures de convertisseur mono interrupteurs non isoles, haute fréquence (100khz-1kw). Ils mettent en ouvre les trois principaux modes de commutation: commutation forcée assistée, a zéro de tension et a zéro de courant. L'évaluation permet de déterminer l'évolution des courants parasites en fonction des paramètres électriques et de commande de chaque structure, afin d'en déduire les modes de pollution caractéristiques pour chaque mode de commutation. L'étude a mis en évidence l'importance des composants parasites associes aux composants du convertisseur, ils ont fait l'objet d'une étude détaillée. Les mécanismes d'apparition et de couplage des parasites sont abordes au travers d'une étude analytique, corroborée par simulation numérique. Cette démarche a permis la constitution de modèles électriques a constantes localisées. Ils fournissent un outil pour aborder l'étude de structures plus complexes. Enfin, une partie du travail est consacrée aux moyens de réduire les niveaux de perturbations: réduction des couplages et compensation des parasites
Author: François Costa
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Languages : fr
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L' @évolution de la technologie et des structures des convertisseurs statiques a permis d'augmenter les fréquences de commutation ainsi que les performances électriques. Cependant, leurs niveaux de perturbations tant rayonnées que conduites se sont fortement accrus, posant des problèmes technico-économiques d'insertion dans un environnement électrique. Cette étude évalue les perturbations conduites dans trois structures de convertisseur mono interrupteurs non isoles, haute fréquence (100khz-1kw). Ils mettent en ouvre les trois principaux modes de commutation: commutation forcée assistée, a zéro de tension et a zéro de courant. L'évaluation permet de déterminer l'évolution des courants parasites en fonction des paramètres électriques et de commande de chaque structure, afin d'en déduire les modes de pollution caractéristiques pour chaque mode de commutation. L'étude a mis en évidence l'importance des composants parasites associes aux composants du convertisseur, ils ont fait l'objet d'une étude détaillée. Les mécanismes d'apparition et de couplage des parasites sont abordes au travers d'une étude analytique, corroborée par simulation numérique. Cette démarche a permis la constitution de modèles électriques a constantes localisées. Ils fournissent un outil pour aborder l'étude de structures plus complexes. Enfin, une partie du travail est consacrée aux moyens de réduire les niveaux de perturbations: réduction des couplages et compensation des parasites
Author: Antoine Puzo
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Languages : fr
Pages : 209
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Book Description
L'UTILISATION DES CONVERTISSEURS STATIQUES EST DE PLUS EN PLUS REPANDUE. TRAVAILLANT A DES FREQUENCES DE COMMUTATION DE PLUS EN PLUS ELEVEES, ILS IMPOSENT A LEUR ENVIRONNEMENT DES CONTRAINTES ELECTROMAGNETIQUES DE PLUS EN PLUS SEVERES. LES PERTURBATIONS SONT CONDUITES ET RAYONNEES, ELLES PROVIENNENT PRINCIPALEMENT DE L'OUVERTURE ET/OU DE LA FERMETURE DES INTERRUPTEURS A SEMI-CONDUCTEUR QUI COMPOSENT LES CONVERTISSEURS. AFIN D'ETUDIER ET DE QUANTIFIER CES PHENOMENES DE GENERATION DE PARASITES RAYONNES, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AUX DISPOSITIFS A DECOUPAGE, REPRESENTATIFS DES PRINCIPAUX MODES DE COMMUTATION: COMMUTATION FORCEE, A ZERO DE COURANT ET A ZERO DE TENSION. L'ETUDE A PERMIS, D'UNE PART DE DETERMINER L'EVOLUTION DES CHAMPS ELECTRIQUES ET MAGNETIQUES RAYONNES EN FONCTION DES PARAMETRES ELECTRIQUES ET TOPOLOGIQUES, D'AUTRE PART DE CALCULER CES CHAMPS A PARTIR DES COURANTS ET DES TENSIONS EVOLUANT DANS LES DIFFERENTES MAILLES DES CIRCUITS CONSTITUANT LE CONVERTISSEUR D'ETUDE. CETTE EVALUATION A MIS EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DES COMPOSANTS PARASITES CONSTITUANT LES ELEMENTS ACTIFS, PASSIFS ET DE CABLAGE SUR LA CREATION ET L'EMISSION DES PERTURBATIONS RAYONNEES. CETTE ANALYSE A ETE EFFECTUEE A PARTIR D'UNE ETUDE THEORIQUE, PUIS VALIDEE A L'AIDE DE MODELES A CONSTANTES LOCALISEES. CETTE DEMARCHE A PERMIS DE LANCER LES PREMIERES BASES DE LA SIMULATION DES PERTURBATIONS CONDUITES ET RAYONNEES. ENFIN, LA QUANTIFICATION DU MECANISME D'EMISSION DES PERTURBATIONS RAYONNEES A PERMIS D'ABORDER L'ASPECT SUR LA REDUCTION DES PERTURBATIONS ELECTROMAGNETIQUES EN AGISSANT SUR LES GRANDEURS ELECTRIQUES ET TOPOLOGIQUES CONSTITUANT LES CONVERTISSEURS D'ETUDE
Author: Eric Labouré
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Languages : fr
Pages : 167
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Ce travail s'inscrit dans une démarche générale de réduction des perturbations électromagnétiques émises par les équipements électriques. Il s'agit d'étudier les perturbations conduites générées par les convertisseurs statiques haute fréquence moyenne puissance dans l'optique de réaliser un outil d'aide a la conception prenant en compte ces phénomènes. Notre étude utilise comme support deux alimentations continu-continu isolées (alimentation flyback et alimentation forward) représentatives des problèmes rencontres. Après un bref rappel sur les normes et sur les équipements correspondants, un capteur de courant adapte a l'étude des perturbations électromagnétiques dans les convertisseurs statiques est présenté. Un des objectifs de l'étude est de pouvoir prédéterminer par simulation le niveau de perturbations d'un convertisseur. Pour cela, il est nécessaire de disposer d'un modèle électrique pour chacun des ensembles qui le constitue. Les modèles développés dans ce document concernent le transformateur et les composants a semi-conducteur (diode et igbt). Afin que ces modèles soient simples et facilement intégrables a un logiciel de simulation de type circuit, des modèles comportementaux issus de la littérature sont utilises. Notre travail consiste à adapter ces modèles à notre étude, c'est à dire à obtenir une bonne représentation des composants dans la bande de fréquence 10khz-30mhz. Le comportement des alimentations flyback et forward est alors analyse, essentiellement par simulation. A partir d'un schéma élémentaire (composants idéaux) de l'alimentation, les différents éléments parasites sont ajoutes étape par étape. L'analyse des modifications observées dans le domaine temporel et fréquentiel permet de cerner les diverses origines des perturbations. Cette démarche est reprise avec l'introduction d'un écrêteur puis d'un calc non dissipatif. Les résultats obtenus par simulation sont compares aux résultats expérimentaux afin de valider l'ensemble de l'étude (modèles et résultats d'analyse). Enfin, divers moyens de reduction des perturbations sont analyses. Tout d'abord deux moyens de reduction a la source sont proposes. Puis diverses solutions de reduction des couplages sont présentées. Finalement, le filtrage est abordé et les diverses cellules usuelles sont étudiées et comparées
Author: Maurice Lardellier
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Languages : fr
Pages : 186
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CE TRAVAIL PRESENTE UNE NOUVELLE METHODE DE DETERMINATION DES PERTURBATIONS CONDUITES GENEREES PAR LES CONVERTISSEURS STATIQUES A PLUSIEURS CELLULES DE COMMUTATION. CETTE METHODE PERMET DE FACILITER LA PRISE EN COMPTE DES CONTRAINTES DE COMPTABILITE ELECTROMAGNETIQUE LE PLUS TOT POSSIBLE LORS DE LA CONCEPTION. LA METHODE PROPOSEE CONSISTE EN UNE ETUDE CONJOINTE DES PERTURBATIONS CONDUITES EN MODE COMMUN ET EN MODE DIFFERENTIEL, EN DECOMPOSANT LES CIRCUITS EN BLOCS ELEMENTAIRES, PUIS EN SUPERPOSANT LES PERTURBATIONS DUES AUX DIFFERENTES SOURCES DE POLLUTION. LES PERFORMANCES CEM DES CIRCUITS SONT ALORS DETERMINEES DIRECTEMENT DANS LE DOMAINE FREQUENTIEL. CETTE METHODE VIENT EN COMPLEMENT DES METHODES DE SIMULATION DES PERTURBATIONS DANS LE DOMAINE TEMPOREL QUI SONT PLUS PRECISES, MAIS PLUS COUTEUSES EN TEMPS DE CALCUL. NOTRE DEMARCHE A ETE RENDUE POSSIBLE PAR L'UTILISATION D'UN NOUVEAU TYPE DE CONDENSATEURS DONT LES PERFORMANCES EN DECOUPLAGE DES HAUTES FREQUENCES NE SONT PAS LIMITEES PAR L'INDUCTANCE SERIE DE LEURS CONNEXIONS, CECI GRACE A UNE STRUCTURE ORIGINALE DE REALISATION DES CONNEXIONS EN FORME DE QUADRIPOLES. LES CELLULES DE COMMUTATION DECOUPLEES AU MOYEN DE CES CONDENSATEURS FORMENT DES SOURCES DE PERTURBATIONS INDEPENDANTES QUI PERMETTENT L'ETUDE DES CIRCUITS COMPLEXES EN EFFECTUANT UNE DECOMPOSITION EN CELLULES CEM ELEMENTAIRES.
Author: François Costa
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118863070
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 289
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Scientists largely attribute the recent deterioration of the electromagnetic environment to power electronics. This realization has spurred the study of methodical approaches to electromagnetic compatibility designs as explored in this text. The book addresses major challenges, such as handling numerous parameters vital to predicting electro magnetic effects and achieving compliance with line-harmonics norms, while proposing potential solutions.
Author: Maxime Moreau
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Languages : fr
Pages : 167
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Ces travaux de recherche portent sur la problématique CEM (Compatibilité Electromagnétique) en électronique de puissance. Cette étude s'intéresse particulièrement à la modélisation HF (haute fréquence) des convertisseurs d'énergie dans le but d'étudier la propagation des perturbations conduites vers le réseau avec ou sans l'utilisation du RSIL (Réseau Stabilisateur d'Impédance de Ligne). Une première partie présente les outils de modélisation des sources de perturbation dans les convertisseurs statiques.La seconde partie est consacrée à la modélisation HF d'un système d'entraînement à vitesse variable. L'onduleur de tension triphasé est représenté par trois générateurs équivalents afin de reconstituer le découpage des tensions de sortie. Un modèle HF du câble blindé de 4 conducteurs tenant compte de la dissymétrie est ensuite proposé. Les résultats de simulation ont été validés par des relevés expérimentaux. La comparaison montre qu'il est possible de modéliser correctement le comportement HF du dispositif jusqu'à 20MHz.Une troisième partie porte sur la propagation des perturbations conduites vers le réseau sans RSIL. Il a fallu pour cela déterminer et modéliser l'impédance du réseau. L'influence du pont redresseur à diodes sur la propagation des perturbations de mode commun a ensuite été étudiée. Les résultats de simulation montrent que l'impact de ces perturbations sur la tension réseau est prépondérant lorsque le pont redresseur est à l'état bloqué. Les résultats expérimentaux ont permis de valider cette étude. Ce travail se termine par une étude préliminaire sur l'association de deux convertisseurs connectés localement à une même source d'énergie.
Author: Anani Sylvain d'. Almeida
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Languages : fr
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La tendance de ces dernières années a été d'augmenter de manière drastique le fréquence de découpage dans les alimentations continu-continu, afin d'augmenter la puissance volumique et la fiabilité. Pour cela, il a fallu trouver des techniques qui permettent de maitriser les pertes à la commutaiton dans les semi-conducteurs de puissance. La résonance est maintenant une solution qui permet d'atteindre ce but tout en réduisant les perturbations électromagnétiques des convertisseurs statiques. L'objectif de ce document est de comparer quelques modes de résonance (quasi-résonance en courant ou en tension et multi-résonance en tension) en montrant leurs avantages, leurs inconvénients et leurs limites. Nous présenterons ensuite les résultats théoriques et expérimentaux sur un convertisseur multi-résonant en tension d'une centaine de watts déeloppé pour France-Télécom.
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Category : Electrical engineering
Languages : en
Pages : 478
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Author: ANANI SYLVAIN.. D'ALMEIDA
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Languages : fr
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LA TENDANCE DE CES DERNIERES ANNEES A ETE D'AUGMENTER DE MANIERE DRASTIQUE LA FREQUENCE DE DECOUPAGE DANS LES ALIMENTATIONS CONTINU-CONTINU, AFIN D'AUGMENTER LA PUISSANCE VOLUMIQUE ET LA FIABILITE. POUR CELA, IL A FALLU TROUVER DES TECHNIQUES QUI PERMETTENT DE MAITRISER LES PERTES A LA COMMUTATION DANS LES SEMI-CONDUCTEURS DE PUISSANCE. LA RESONANCE EST MAINTENANT UNE SOLUTION QUI PERMET D'ATTEINDRE CE BUT TOUT EN REDUISANT LES PERBATIONS ELECTROMAGNETIQUES DES CONVERTISSEURS STATIQUES. L'OBJECTIF DE CE DOCUMENT EST DE COMPARER QUELQUES MODES DE RESONANCE (QUASI-RESONANCE EN COURANT OU EN TENSION ET MULTI-RESONANCE EN TENSION) EN MONTRANT LEURS AVANTAGES, LEURS INCONVENIENTS ET LEURS LIMITES. NOUS PRESENTERONS ENSUITE LES RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX SUR UN CONVERTISSEUR MULTI-RESONANT EN TENSION D'UNE CENTAINE DE WATTS DEVELOPPE POUR FRANCE-TELECOM
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Category : Electrical engineering
Languages : en
Pages : 504
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