Amélioration de la connectique des structures d'électronique de puissance par intégration d'éléments passifs dans le busbar
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Abstract EN:
The purpose of this study is the improvement of the internal connection of power converter when the connection between the supply, the load and the switches are provided by a busbar. The voltage and current slopes imposed by the switches cause perturbations to the machine and the electromagnetic environment of the converter. However, our study focuses on the limitation of voltage and current slopes and, consequently, on electromagnetic emissions. Moreover, many works show that voltage slopes influence the ageing of machine conductor insulation. The optimization is obtained by inserting passive elements into the busbar. Plane capacitors made with ferroelectric materials allow to control voltage slopes and an inductive zone made with a ferrite magnetic circuit plays on current slopes. The dissipative element addition allows to reduce the switching oscillations. This work is completed with a model which provides a design of these additional elements.
Abstract FR:
L'étude porte sur l'amélioration de la connectique interne des convertisseurs statiques lorsque l'alimentation, la charge et les interrupteurs sont reliés par l'intermédiaire d'un busbar. Les fronts raides de tension et de courant imposés par les interrupteurs électroniques causent des perturbations au niveau de la machine et de l'environnement électromagnétique du convertisseur. Notre étude se focalise sur les fronts de tension et de courant. En effet, ces derniers, sont responsables de surtensions, de surintensités et d'émissions électromagnétiques qui les accompagnent naturellement. De plus, de nombreux travaux montrent que les fronts detension influencent notablement la durée de vie des isolants des conducteurs des machines. La limitation des fronts se fait en insérant des éléments passifs dans le busbar. Des condensateurs plans réalisés à partir de matériaux ferroélectriques permettent de jouer sur les fronts de tension. Une zone inductive composé d'un circuit magnétique en ferrite contrôle les fronts de courant. L'ajout d'éléments dissipatifs rend possible un amortissement contrôlé des oscillations qui apparaissent à la fin des commutations. Ce travail s'accompagne d'une modélisation axée sur le dimensionnement de ces éléments.