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24/11/2014 : Alaa HILAL

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Alaa HILAL soutient sa thèse le 24/11/2014 à 10 h - amphi E. du Châtelet Médiathèque INSA de Lyon

Titre :

Modélisation de composants magnétiques avec prise en compte de la température pour prototypage virtuel de convertisseurs DC-DC

Jury :

  • Directeur de thèse : Marie-Ange RAULET
  • Rapporteurs : José COBOS ; Yvan LEFEBVRE
  • Examinateurs : Bruno ALLARD ; Nadir IDIR ; Christian MARTIN

Résumé :

La complexité croissante des dispositifs électroniques de puissance nécessite l’intervention de la conception assistée par ordinateur en génie électrique. Le développement de systèmes électriques/électroniques d’aujourd’hui est effectuée à l’aide du prototypage virtuel, dans lequel les logiciels de simulation sont utilisés pour prédire le comportement des composants sans investir le temps et l’argent pour construire des prototypes physiques. La demande croissante des appareils à faible puissance, et à haut rendement a forcé les concepteurs à analyser précisément les pertes de chaque composant constituant le système. Les composants magnétiques constituent une partie importante des appareils électroniques. Par conséquent la modélisation précise des matériaux magnétiques est nécessaire afin de prédire leur comportement réaliste dans les conditions de fonctionnement variables. Notre travail s’inscrire dans ce contexte par proposé un modèle dynamique non linéaire de composants magnétiques pour une utilisation dans les simulateurs de circuits. Ce modèle comprend le comportement d’hystérésis non linéaire du matériau et permet une modélisation précise des pertes fer et des pertes joule avec de plus la prise en considération des effets thermiques qui, généralement, ne sont pas pris en compte par les modèles existants. Le modèle est basé sur le principe de la séparation des contributions statiques et dynamiques des pertes fer et s’appuie sur la théorie de Bertotti. Le langage de programmation VHDL-AMS est utilisé en raison de sa fonctionnalité de modélisation multi-domaine, permettant un couplage avec un modèle thermique. Le modèle de composant magnétique est mis en œuvre dans le logiciel de simulation de circuit "Simplorer". Il est ensuite testé dans une application de convertisseur de puissance, le convertis seur abaisseur, pour assurer une excitation non - conventionnelle. Le modèle est validé pour différents noyaux d’inductances, différentes ondulations de courant, différentes charges, différentes températures et une large gamme de fréquence.



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