CVS ET SYSTEMES AVANCES (CSA)

Cette matière comporte 1 volume de cours

·       Cours « FIABILITE DES CONVERTISSEURS »

Programme :

·       Nature des contraintes (environnementales, fonctionnelles de commutation, contraintes d'usage) ;

·       Règles de conception, rappels de la SOA, régimes extrêmes des composants semi-conducteurs, robustesse, solutions de protections ;

·       Régimes critiques de défaillance, I²T et énergie de destruction - explosion, solutions de protection ;

·       Vieillissement des composants et aspects technologiques, principaux modèles, conception du diagnostic par modèles prédictifs ou capteurs ;

·       Approche méthodologique : taux de défaillance, modèle de fiabilité, diagramme de fiabilité, ordres de grandeurs et applications numériques ;

·       Application aux structures de conversion sans redondance et avec redondance ;

·       Illustration de structures sécurisées à redondance passive parallèle mutualisée et à redondance active série intégrée

Voir la page complète

Cette matière comporte 1 volume de cours et 1 BE

·       Cours « CEM des Convertisseurs »

·       Un BE « CEM »

CEM des Convertisseurs (CM 7H00, resp. G. Fontes & A. Boyer)

Programme :

·       Présenter brièvement les techniques de mesure standards de l'émission conduite (ex : EN55022, CISPR25) ;

·       Identifier les sources et les modes de propagation du bruit conduit produit par un convertisseur de puissance (application à des structures d'alimentation à découpage typique tel que des convertisseurs buck, flyback) ;

·       Présenter un modèle électrique simplifié pour la simulation de l'émission conduite d'un convertisseur de puissance ;

·       Décrire les principales structures de filtre CEM (en mode commun et différentiel), les composants typiques de filtrage et leur dimensionnement ;

·       Présenter et illustrer plusieurs règles de conception faible émission des alimentations à découpage.

BE « CEM » (BE 7H00, resp. A. Boyer & G. Fontes)

Programme :

·       Projet d'application du CM "Compatibilité Electromagnétique" (CEM) : Filtrage de l’émission conduite, produite par un convertisseur AC-DC Flyback.

·       L’objectif de ce bureau d’étude est de dimensionner le filtre CEM en entrée d’une alimentation à découpage de type Flyback, afin de le rendre le produit compatible avec le standard EN55022.

·       L’étude s’appuiera sur la simulation (logiciels IC-EMC et WinSPICE/LTSPICE), ainsi que sur des librairies de composants passifs.

·       Les résultats de simulation de l'atténuation du filtre seront comparés à des résultats de mesures expérimentales.

Voir la page complète

Cette matière comporte 2 volumes de cours et 1 BE

·       Cours « Convertisseurs X-Niveaux »

·       Cours « MLI, Commande vectorielle »

·       Un BE « X-Niveaux »

Convertisseurs X-Niveaux (CM 8h75, resp. G. Gateau)

Programme :

·       Problème de répartition des contraintes dans les associations série/parallèle de semiconducteurs.

·       Evaluation de différentes solutions.

·       Convertisseurs multiniveaux (FC, NPC, SMC, …).

·       Propriétés spectrales.

·       Applications industrielles.

MLI, Commande vectorielle (CM 5h25, resp. G. Gateau)

Programme :

·       Etude des méthodes de commande des convertisseurs statiques par Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI) : principes et réalisation en 2 niveaux.

·       Applications aux convertisseurs Multiniveaux - Généralisation.

·       Analyse et propriétés spectrales des formes d’ondes Multiniveaux

·       Analyse par approche Vectorielle en 2N puis Multiniveaux

·       Optimisation spectrale par injection d’homopolaire (2N puis Multiniveaux)

BE X-Niveaux (BE 7h00, resp. G. Gateau, M. Pain)

Projet d'application des CM "convertisseurs multiniveaux" et "Commande vectorielle". Etude de cas, dimensionnement et validation par simulation numérique (PLECS).

Programme :

·       Etude de cas pour un convertisseur de type FC (Flying Capacitors) 3 niveaux

·       Génération des ordres de commandes par modulation PS (Phase Shifted)

·       Analyse des propriétés temporelles et fréquentielles

·       Analyse de la propriété d’équilibrage naturel du FC

·       Dans le cas triphasé, génération de la modulation PD (Phase Disposition) par l’utilisation de machines d’état – Comparaison des modulation PS et PD

·       Introduction d’homopolaire pour l’optimisation des formes d’ondes

Voir la page complète

Cette matière comporte 1 volume de cours

·       Cours « Mécanismes de commutation & intégration fonctionnelle »

Mécanismes de commutation & intégration fonctionnelle (CM 8h75, resp. F. Richardeau)

Programme :

·       Rappels sur la commutation ""dure"" en hacheur (di/dt, dv/dt, contraintes, SOA, pertes, fréquences d'oscillations), apport de la commande rapprochée - driver (Rgon, Rgoff) pour la recherche du meilleur compromis pertes vs EMI ;

·       Passage de la commutation "dure" à la commutation "douce" en harcheur et onduleur ;

·       Apport des semi-conducteurs à grand gap (SiC et HEMT GaN) : structures physiques, caractéristiques et modèles électriques, technologies et compromis pertes vs EMI ;

·       Rappels sur la MLI en onduleur, insertion des temps morts et conséquences, évolution des dv/dt, amélioration de l'immunité de commande ;

·       Règles de conception de la commande rapprochée - driver en onduleur ;

·       Présentation des topologies multiniveaux du point de vue des mailles de commutation, comparaison qualitative ;

·       Intégration fonctionnelle :

o   Rappels sur les structures de composants unipolaires et bipolaires,

o   Éléments de dimensionnement à l'état passant et à l'état bloqué sur des bases physiques : diode PIN, diode à barrière Schottky, BJT, MOSFET et IGBT.

o   Intérêt de nouveaux composants bidirectionnels : RC-IGBT et RB-IGBT.

o   Principes et exemples de co-intégration d'interrupteurs sur puce silicium (e volet donne lieu à la réalisation d'un BE de 2x1h45)

Voir la page complète