Conception et optimisation de convertisseurs statiques pour l'électronique de puissance Application aux structures à absorption sinusoïdale
Résumé
The aim of this work is to carry out a general optimisation process of static converters using analytical models and an adequate optimisation environment. In this way, a flyback structure in Power Factor Correction (PFC) mode is selected as a significant support of study because it contains the majority of aspects which interest the power converter designer (volume, losses, electromagnetic compatibility EMC, thermal performances...). This optimisation approach needs models which are able to carry out compromise between the results accuracy and the tool rapidness. So, both analytical models and dedicated tools are developed and integrated in an optimisation approach under constraints. The optimisation results show that the optimal solution depends on both the converter parameters and the imposed constraints. The experiment results validated this optimisation procedure.
L'objectif de ces travaux de thèse est de réaliser une démarche d'optimisation des convertisseurs statiques la plus gênérale possible en s'appuyant sur des modèles analytiques et un environnement d'optimisation adéquat. Pour ce faire, nous avons choisi une structure flyback en absorption sinusoïdale comme un support significatif d'étude car elle regroupe la plupart des aspects qui intéressent le concepteur des convertisseurs statiques actuels (volume, pertes, compatibilité électromagnétique CEM, thermique ...). Ce processus d'optimisation réclame la mise en point de modèles capables de réaliser le compromis indispensable précision-rapidité de calcul. Ainsi, des modèles analytiques et des outils dédiés à I'optimisation ont été développés et intégrés dans une démarche d'optimisation sous contraintes. Les résultats de I'optimisation ont montré que I'optimum de la fonction objectif dépend à la fois des paramètres du convertisseur et des contraintes imposées. Les résultats de mesure viennent valider cette procédure d'optimisation.