Yohan Wanderoild soutient sa thèse le 10/10/2018 à 14:00.
Lieu : Amphi Thémis 10, La Doua, Villeurbanne.
Titre :
Enfouissement d’une alimentation isolée sous contraintes de température et d’isolation.
Jury :
- Rapporteurs : Nicolas Ginot, IETR ; Fei GAO, UTBM.
- Examina-trices/teur : Edith Clavel, Université Grenoble Alpes ; Marie-Ange Raulet, Lyon 1 ; Jean-Jacques Rousseau, Université Jean Monnet de Saint-Etienne.
- Directeur de thèse : Hubert Razik, Lyon 1.
- Invités : Stéphanie Robinet, CEA-Leti ; Pierre Lefranc, Université Grenoble Alpes ; Dominique Bergogne, CEA-Leti (co-directeur de thèse)
Résumé :
Certaines applications haute température telles que le forage, l’aéronautique ou l’aérospatial, amènent à repenser la conception des alimentations isolées permettant la commande des éléments de puissance. Ce mémoire s’articule autour de l’étude de la faisabilité et de l’enfouissement d’un convertisseur isolé possédant une forte isolation statique (10kV) et dynamique (<10 pF), pouvant travailler sous de hautes températures (>250°C), dans les gammes de tension de sortie de la dizaine de volts et de puissance de l’ordre du Watt. Pour ne pas être contraint par la température de Curie d’un matériau magnétique, cette alimentation DC/DC se base sur un transformateur à air. Dans un premier temps, cette thèse détaille l’origine, la mesure et l’estimation des éléments du modèle électrique choisi pour le transformateur. Ensuite, afin de maximiser la transmission de puissance, nous constituons un système résonnant en ajoutant des condensateurs en parallèle ou en série avec le transformateur, puis nous développons une méthode permettant d’accorder l’ensemble. La comparaison entre les topologies nous amène ensuite à choisir compensation série-série. Puis nous constatons que la technologie choisie pour les condensateurs, la contrainte d’isolation statique et dynamique peuvent diviser par plus de deux la puissance transmise au travers d’une surface. Enfin, nous abordons comment redresser et réguler la tension de sortie sans affecter la résonance ou l’isolation apportée, tout en minimisant les pertes générées. Une dernière partie montre que, moyennant un système de dissipation un processus de fabrication adapté, il est possible d’intégrer la structure complète sur silicium.