Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sidi Bel Abbès - Djillali Liabes
Affiliation
Département Electrotechnique
Auteur
MILOUDI, Mohamed
Directeur de thèse
BENDAOUD Abdelber (Professeur)
Filière
Electrotechnique
Diplôme
Doctorat
Titre
Perturbations électromagnétiques dans les alimentations à découpage
Mots clés
Compatibilité Electromagnétique, modélisation, simulation, perturbations conduites rayonnées, mode commun, mode différentiel, parasites inductifs et capacitifs, SMPS, convertisseur DC/DC, logiciel de simulation, Filtre.
Résumé
L’étude de la compatibilité électromagnétique des systèmes électriques est devenue cruciale dès leur phase de conception, en vue de diminuer les coûts et les temps d’élaboration de prototypes. Malheureusement, elle est trop souvent considérée comme la dernière phase du développement du dispositif puisqu’elle représente le dernier obstacle à sa commercialisation. Si elle est intégrée à la conception, l’estimation à priori des perturbations conduites et rayonnées par la simulation peut alors permettre un gain considérable tant sur le plan économique que sur la durée des phases de recherche et de développement. Les composants utilisés dans les convertisseurs de puissance créent des champs électromagnétiques parasites qui peuvent se propager dans l’environnement et/ou générer des dysfonctionnements avec leur environnement proche. Ce rayonnement induit des tensions parasites dans les composants et même dans les filtres proches et qui a comme conséquence de dégrader les performances de ces filtres. Ce travail va présenter l’étude de la prédiction des interférences électromagnétiques (IEM) générée par une alimentation à découpage (SMPS) grâce à la simulation par un logiciel au domaine temporelle, qui peut être utilisé pour concevoir ou optimiser le circuit de filtrage et de quantifier le degré de suppression du filtre. L’alimentation est modélisée comme une source de bruit même lorsque sa structure interne est inconnue. En raison de son efficacité supérieure, l’alimentation à découpage (SMPS) est largement appliqué dans les systèmes électroniques modernes, et il existe de nombreux types de modules d’alimentation à découpage sur le marché, y compris les convertisseurs DC/DC. Toutefois, ces derniers génèrent du bruit électrique en raison de sa haute dv/dt et di/dt de commutation. Typiquement, ces alimentations génère trois types de IEM: bruit basse fréquence conduit ( 300 MHz). Les modules d’alimentation à découpage à haute densité sont généralement conçus pour fonctionner à une fréquence de commutation élevée pour réduire la taille des composantes des filtres internes. Les petits filtres IEM interne pour les modules sont souvent inadéquats pour répondre aux exigences internationales strictes sur les IEM. Pour répondre à ces besoins, le filtrage externe du module d’alimentation est souvent nécessaire. La conception de filtres traditionnels dépend largement de l’expérience des concepteurs et des expériences sur des cartes prototypes, et l’effet du filtre est difficile à quantifier. Par conséquent, une méthode efficace pour prédire l’IEM en mode rayonné pourrait permettre la conception des filtres grâce à des simulations plutôt que des procédures expérimentales et itérations. Ce travail va introduire une méthode de simulation de l’IEM d’alimentation à découpage réalisée grâce à l’utilisation de simulation dans le domaine temporel en utilisant le logiciel LTspice ou autre logiciel qui sera disponible. Pour valider et compléter le travail, si les moyens nécessaires seront disponibles, le travail pourra comporter une partie expérimentale pour réaliser une alimentation à découpage et faire les tests de rayonnement électromagnétique.
Statut
Validé