CEM des Convertisseurs à découpage

Objectif principal :

A l’issue de cette formation, le stagiaire sera capable de mettre en oeuvre les points CEM critiques dans la conception et la mise au point d’un convertisseur

Objectif pédagogique :

Le but de cette formation est de :            

• Etre capable de comprendre comment les perturbations conduites et rayonnées sont émises par les convertisseurs
• Savoir concevoir et maîtriser les différentes topologies de filtrage
• Savoir identifier et faire les bons choix de topologies
• Diagnostiquer les “défauts” des composants pour bien les choisir
• Appliquer des astuces de conception visant à réduire les problèmes en CEM

1 – Introduction

L’échelle des décibels

Modes commun et différentiel

Spectre fréquentiel bande étroite

Densité spectrale d’une impulsion

Modes de détection et CISPR

Réseaux fictifs (RSIL), pince de courant

Limites civiles, militaires et DO160

Spécificités en aéronautique

Les 5 types de perturbations

Charte de réactance BF

Le plan U.I.

2 – Immunité des convertisseurs

Surtension à l’enclenchement

Protection en entrée

Normes d’immunité aux surtensions

Varistances et leur mise en œuvre

Protection d’un PFC ou d’un boost

Modélisation d’une onde de choc

Risques liés aux optocoupleurs

Routage d’un circuit de commande

Conduction continue / discontinue

3 – Convertisseurs de puissance

MC et MD d’un pont de Graetz

Distorsion de l’onde d’alimentation

Facteurs de puissance et de forme

Distorsiomètre et mesure de THD

Effets d’un PFC sur la CEM

Pont dodécaphasé à autotransfo

Recouvrement des diodes

Rôles et calcul de snubber / damper

Pertes de commutation et SOA

Convertisseurs multi-niveaux

4 – Perturbations de mode commun

Calcul d’une perturbation en MC

Réduction des capacités « chaudes »

Courants de MC sur câble interne

Mode commun entrée à sortie

Faut-il faire flotter les sorties ?

Les 3 cas de MC entrée à sortie

Transformateurs à écran

Conception d’un écran bobiné

Alimentation sans inductance de MC

Séparateur monophasé MC / MD

Spectre émis avant filtrage

Perte d’insertion en MC

Choix de filtre simple / double cellule

MC d’un pont en H / conversion de mode

Saturation d’une inductance de MC

Méthodes de mesure et d’analyse

Clés de la CEM d’un gros convertisseur

Pièges des filtres d’alim en MC

Câblage et optimisation en MC

5 – Perturbations de mode différentiel

Impédance d’un condensateur

Calcul d’une perturbation en MD

Impédance d’inductance / condensateur

Câblage et erreurs d’un filtre de CEM

Spectre en MD avant filtrage

Perte d’insertion et résonance en MD

Choix de simple / double cellule

Amortissement d’un L-C en MD

Filtrage d’un bus continu

MD induit par champ magnétique

Effets des RSIL 5 µH / 50 µH

Pièges des filtres d’alim en MD

Réduction de bruit par multiphases

Filtre définitif MC + MD

Analyse d’un spectre mesuré

Filtrage optimal d’une petite alim

6 – Rayonnement des convertisseurs

Rayonnement en champ E et H

Petite boucle / petit fouet

Rayonnement du câble d’alimentation

Pot magnétique et rayonnement BF

Risque d’oscillation d’un pont en H

Sources de rayonnement HF

Réduction du bruit à la source

Drivers d’IGBT ou super-jonctions

Pièges en émission rayonnée

Réalisation d’une pince sensible

Évaluation de l’émission rayonnée

Analyse et réduction de l’émission

7 – Composants et structures

Effet de peau d’un fil en alternatif

Champ et induction magnétiques

Perméabilités magnétiques µ’ et µ’’

Épaisseur de peau dans le ferrite

Mesure des perméabilités µ’ et µ’’

Ferrites à fort µr et nanocristallin

Saturation d’un tore magnétique

Capacité selon méthode de bobinage

Inductance à flux compensé (PFC)

Haute tension / Courbe de Paschen

Rôles d’un entrefer et µ apparent

Mesure d’inductance selon le courant

Matériaux à entrefers répartis

Matériau amorphe / « mag amp »

Mesures scalaires d’un transfo

Champ magnétique dans un transfo

Inductance de fuite / entrelacement

Pertes cuivre supplémentaires

Circuits magnétiques planar

Couplages entre secondaires

Mise de condensateurs en parallèle

Circuits sur SMI

Réduction des pertes / abaisseur

Alimentations capacitives

Choix d’une sonde différentielle

Résonance série / parallèle

Simulation SPICE en MD et en MC

Ingénieurs et techniciens concepteurs de convertisseurs

Bac +2 en électronique ou électrotechnique
Avoir déjà conçu un convertisseur

Vérification des pré-requis
Action de formation :
• Support de cours
• Exercices pratiques
• Démonstrations pratiques si possible
Evaluation des acquis :
• QCM en fin de session

Formation d’adaptation et de développement des compétences dispensée en présentiel
Programme adaptable en durée et contenu en intra entreprise
Attestation de fin de formation

Formateur et consultant terrain de plus de 10 ans d’expérience