{"id":4550,"date":"2017-11-13T18:15:36","date_gmt":"2017-11-13T17:15:36","guid":{"rendered":"https:\/\/l2ep.univ-lille.fr\/?p=4550"},"modified":"2018-02-17T08:02:14","modified_gmt":"2018-02-17T07:02:14","slug":"these-jean-sylvio-ngoua-teu-magambo-13-dec-2017","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/l2ep.univ-lille.fr\/en\/these-jean-sylvio-ngoua-teu-magambo-13-dec-2017\/","title":{"rendered":"Th\u00e8se: Jean Sylvio NGOUA TEU MAGAMBO, 13 D\u00e9c. 2017"},"content":{"rendered":"<p><strong>Titre<\/strong> : <strong><span style=\"color: #000080;\">Mod\u00e9lisation et conception de transformateurs planar pour convertisseur de puissance DC\/DC embarqu\u00e9<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong>Date<\/strong> : Mercredi 13 d\u00e9cembre 2017<br \/>\n<strong>Heure<\/strong> : 11h00<br \/>\n<strong>Lieu<\/strong> : Centrale Lille, Amphi Goubet<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\n<strong>R\u00e9sum\u00e9 :<\/strong><br \/>\nLes enjeux soci\u00e9taux de ces derni\u00e8res d\u00e9cennies constituent de nouveaux challenges pour les concepteurs de syst\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques. Ces enjeux conduisent \u00e0 de nouvelles contraintes environnementales, technologiques et \u00e9conomiques. Dans ce contexte, les syst\u00e8mes \u00e9lectriques et en particulier, les convertisseurs de puissance ont beaucoup \u00e9volu\u00e9 pour r\u00e9pondre \u00e0 ces nouvelles exigences industrielles. Ces travaux de th\u00e8se s&rsquo;inscrivent dans le cadre de l\u2019avion plus \u00e9lectrique. En a\u00e9ronautique, les nouvelles contraintes du r\u00e9seau de bord sont d\u2019autant plus fortes que l\u2019on cherche \u00e0 am\u00e9liorer la compacit\u00e9 des convertisseurs de puissance, en conservant leurs performances et en respectant les diff\u00e9rents standards impos\u00e9s. Dans ces convertisseurs, les composants magn\u00e9tiques sont une limitation majeure car encombrants et lourds. La technologie planar propose une r\u00e9ponse \u00e0 cette probl\u00e9matique.<br \/>\nLe but de cette th\u00e8se \u00e9tait de fournir des m\u00e9thodes et un outil de dimensionnement de transformateurs planar (2 et 3 enroulements) pour convertisseur DC\/DC a\u00e9ronautique.<br \/>\nDes mod\u00e8les permettant le calcul des pertes, l&rsquo;estimation de l&rsquo;\u00e9l\u00e9vation de temp\u00e9rature et le calcul de la self de fuite sont, dans un premier temps, pr\u00e9sent\u00e9s et compar\u00e9s afin de concevoir des feuilles de calculs pour les concepteurs. Dans un deuxi\u00e8me temps, une technique permettant la r\u00e9duction des pertes cuivre HF par association de forme de spires diff\u00e9rentes est \u00e9tudi\u00e9e. La partie plus industrielle de cette th\u00e8se est ensuite li\u00e9e au d\u00e9veloppement de prototypes de transformateurs planar \u00e0 3 enroulements (sur PCB multicouches). De nombreux prototypes ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s et caract\u00e9ris\u00e9s, et un exemplaire a \u00e9t\u00e9 test\u00e9 dans un convertisseur de puissance pour montrer l&rsquo;int\u00e9r\u00eat et les gains obtenus via l&rsquo;utilisation des composants magn\u00e9tiques planar.<br \/>\nCes travaux s\u2019ach\u00e8vent par des perspectives li\u00e9es au \u00ab\u00a0tuning\u00a0\u00bb de transformateurs planar, en insistant notamment sur le r\u00e9glage de la valeur de la self de fuite, param\u00e8tre essentiel \u00e0 maitriser pour le convertisseur DC\/DC \u00e9tudi\u00e9.<br \/>\n<strong>Mots-clefs :<\/strong> Composants magn\u00e9tiques planar, Pertes HF, inductance de fuite, PCB multicouche, mod\u00e9lisation,<br \/>\ndimensionnement, convertisseur DC\/DC, avion plus \u00e9lectrique.<br \/>\n<strong>Abstract :<\/strong><br \/>\nSince few decades, societal issues represent new challenges for energetic systems designers. They are linked to new environmental, technological and economic constraints. In this context, electrical systems, especially power converter have been improved to meet these new requirements. These thesis works deal with the More Electric Aircraft (MEA). In aeronautic applications, new constraints of onboard systems consist in increasing the power density of power converter. In these power converters, magnetic components limit the power integration. HF planar magnetic components are a solution to this limitation.<br \/>\nThe aim of this thesis was to propose models in order to conceive efficient planar transformers for aeronautical DC\/DC power converter.<br \/>\nModels for losses calculation, temperature rise estimation and leakage choke calculation are presented and compared to propose a design tool for engineers. In a second step, a technique allowing the reduction of the HF copper losses by association of different turns\u2019 shapes is studied.<br \/>\nThe industrial part of this thesis is then linked to the development of prototypes of 3-windings planar transformers (on multi-layer PCB). Numerous prototypes have been made and characterized, and one specimen has been tested in a power converter, showing the interest and the gains obtained through the use of planar magnetic components.<br \/>\nThe Ph.D. thesis ends with future works related to the tuning of planar transformers, focusing on the tuning of the leakage inductance value, which is a key parameter for the DC\/DC converter studied.<br \/>\n<strong>Keywords:<\/strong> HF planar components, HF losses, leakage inductance, multi-layer PCB, modeling, design, DC\/DC<br \/>\npower converter, more electric aircraft.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Titre : Mod\u00e9lisation et conception de transformateurs planar pour convertisseur de puissance DC\/DC embarqu\u00e9 Date : Mercredi 13 d\u00e9cembre 2017 Heure : 11h00 Lieu : Centrale Lille, Amphi Goubet R\u00e9sum\u00e9 : Les enjeux soci\u00e9taux de ces derni\u00e8res d\u00e9cennies constituent de nouveaux challenges pour les concepteurs de syst\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques. 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