Study of electromagnetic interferencies of power electronic converters
Etude des perturbations dans les convertisseurs de l'électronique de puissance
Résumé
The goal of our thesis is the characterization of the electromagnetic environment of the power electronics converters. In this intention, by using analytical formalisms for the calculation of the electromagnetic field, we propose to model the electromagnetic radiation of the power electronics devices in frequency domain and also directly in time domain. After an analysis by direct resolution of the Maxwell's equations by FDTD, we extended our work to a simplified approach and more accessible to the engineer of research. This approach consists in two steps. In a first step, we start with the calculation of the currents and voltages distribution. In the second phase, we treat the analytical calculation of the emitted electromagnetic field. In order to complete our work, we have also been interested to the reduction of the electromagnetic emission of the power converters. For these problems, we propose to reduce the radiated magnetic field by introducing passive conducting loops within the device.
Dans notre travail de thèse nous nous intéressons à la caractérisation de l'environnement électromagnétique des convertisseurs de l'électronique de puissance. Pour ce faire, nous proposons d'utiliser des formalismes analytiques de calcul du champ électromagnétique émis par les dispositifs de l'électronique de puissance en domaine fréquentiel et aussi directement en domaine temporel. Après une analyse par résolution directe des équations de Maxwell par FDTD, nous avons étendu notre travail à une approche simplifiée et plus accessible à l'ingénieur de recherche. Cette approche consiste à réaliser le travail en deux étapes. Dans une première étape, nous commençons par le calcul de la répartition des courants et tensions et en deuxième étape, nous abordons le calcul analytique du champ électromagnétique émis. Afin de compléter notre travail, nous avons aussi abordé la question de la réduction de l'émission électromagnétique des convertisseurs de l'électronique de puissance. Pour cette problématique, nous proposons de réduire le champ magnétique rayonné en introduisant des boucles conductrices passives au sein même du dispositif.