Objectifs

Les objectifs de la formation CEM des convertisseurs :

- Maîtriser les points CEM critiques lors de la conception et la mise au point d'un convertisseur

Le but de cette formation est de :
- Comprendre comment les perturbations conduites et rayonnées sont émises par les convertisseurs
- Comprendre, concevoir et optimiser les différentes topologies de filtrage
- Identifier et faire les meilleurs choix de topologies et de composants
- Diagnostiquer les limites et "défauts" des composants critiques
- Appliquer des astuces de conception visant à réduire les problèmes en CEM

Programme

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