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Author: Philippe Barrade Publisher: EPFL Press ISBN: 2880745667 Category : Electric current converters Languages : fr Pages : 428
Book Description
L'électronique de puissance est aujourd'hui une discipline en plein essor, notamment grâce aux nouveaux champs d'applications liés au développement durable et aux énergies renouvelables. Ses bases reposent sur plusieurs décennies d'activités de recherche et développement, que l'auteur expose dans ces pages. Cet ouvrage offre en effet un large exposé sur les structures élémentaires de la conversion statique. Son objectif consiste à proposer une démarche d'analyse et de conception reposant sur une méthode d'étude systématique, et non pas à présenter une simple liste exhaustive des convertisseurs statiques. Fort de cette méthodologie, les montages de base de l'électronique de puissance sont exposés dans le détail, et complétés d'une introduction à la conversion multiniveau. Accompagné d'un CD-Rom d'exercices animés et résolus, cet ouvrage est en premier lieu destiné aux étudiants électriciens ainsi qu'à leurs professeurs. Il constitue en outre une bonne introduction à l'électronique de puissance pour toutingénieur souhaitant s'initier à cette matière.
Author: Philippe Barrade Publisher: EPFL Press ISBN: 2880745667 Category : Electric current converters Languages : fr Pages : 428
Book Description
L'électronique de puissance est aujourd'hui une discipline en plein essor, notamment grâce aux nouveaux champs d'applications liés au développement durable et aux énergies renouvelables. Ses bases reposent sur plusieurs décennies d'activités de recherche et développement, que l'auteur expose dans ces pages. Cet ouvrage offre en effet un large exposé sur les structures élémentaires de la conversion statique. Son objectif consiste à proposer une démarche d'analyse et de conception reposant sur une méthode d'étude systématique, et non pas à présenter une simple liste exhaustive des convertisseurs statiques. Fort de cette méthodologie, les montages de base de l'électronique de puissance sont exposés dans le détail, et complétés d'une introduction à la conversion multiniveau. Accompagné d'un CD-Rom d'exercices animés et résolus, cet ouvrage est en premier lieu destiné aux étudiants électriciens ainsi qu'à leurs professeurs. Il constitue en outre une bonne introduction à l'électronique de puissance pour toutingénieur souhaitant s'initier à cette matière.
Author: ROBOAM Xavier Publisher: Lavoisier ISBN: 2746281937 Category : Languages : en Pages : 306
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Le contexte économique impose des systèmes toujours plus performants, minimisant coûts d’investissement et de possession. Si les méthodes d’analyse, de synthèse et de gestion présentées dans le premier volume Conception systémique pour la conversion d’énergie électrique 1 participent à l’optimisation des systèmes énergétiques, les techniques traitées dans cet ouvrage proposent d’aller encore plus loin dans la performance. La complexité de systèmes multidisciplinaires à fort degré de couplage augmentant, le processus de conception par optimisation consistant à coupler un modèle à un algorithme d’optimisation au sein d’un environnement logiciel devient dès lors indispensable. Ce volume rassemble les points-clés permettant de représenter efficacement et de façon compacte l’environnement système et les profils de mission, mais également les méthodes, modèles et outils dédiés à l’optimisation. Les approches multiniveaux de conception et l’optimisation technico-économique des réseaux électriques sont particulièrement détaillées.
Author: Fouad Sabry Publisher: One Billion Knowledgeable ISBN: Category : Technology & Engineering Languages : fr Pages : 822
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Qu'est-ce qu'un transformateur à semi-conducteurs En réalité, un convertisseur CA-CA, également connu sous le nom de transformateur à semi-conducteurs (SST), transformateur électronique de puissance (PET ), ou transformateur de puissance électronique, est un type de convertisseur de puissance électrique qui remplace un transformateur conventionnel dans la distribution de courant alternatif. Ce type de convertisseur de puissance électrique est connu sous le nom de convertisseur AC-AC. Parce qu'il fonctionne à une fréquence plus élevée, ce type de transformateur est plus compliqué qu'un transformateur traditionnel qui utilise la fréquence du secteur, mais il a également le potentiel d'être plus économe en espace et plus petit qu'un transformateur traditionnel. Les deux principales variétés sont respectivement appelées "vrais" convertisseurs CA-CA et convertisseurs CA-CC-CC-CA. Le convertisseur AC-AC ou le convertisseur DC-DC que l'on trouve souvent à l'intérieur d'un transformateur à semi-conducteurs est en réalité un transformateur. Ce transformateur est ce qui fournit l'isolation électrique et transporte toute la puissance. Ce transformateur est plus compact car les étages inverseurs DC-DC qui se produisent entre les bobines du transformateur sont plus petits. En conséquence, les bobines de transformateur nécessaires pour augmenter ou réduire les tensions sont également plus petites. La régulation active de la tension et du courant peut être effectuée via un transformateur à semi-conducteurs. Il y en a plusieurs qui sont capables de convertir l'électricité du monophasé au triphasé et vice versa. La quantité de conversions qui doivent avoir lieu peut être diminuée en ayant des variations qui peuvent soit entrer soit sortir de l'alimentation CC. Il en résulte une efficacité accrue de bout en bout. Un transformateur modulaire à semi-conducteurs est similaire à un convertisseur multiniveau en ce qu'il est composé de nombreux transformateurs haute fréquence et a la même fonction. Parce qu'il s'agit d'un circuit électrique complexe, il doit être construit de manière à pouvoir résister à des surtensions de toutes sortes, comme la foudre. Comment vous en bénéficierez (I) Conseils et validations sur les sujets suivants : Chapitre 1 : Transformateur statique Chapitre 2 : Facteur de puissance Chapitre 3 : Redresseur Chapitre 4 : Alimentation Chapitre 5 : Onduleur Chapitre 6 : Alimentation à découpage Chapitre 7 : Convertisseur DC-DC Chapitre 8 : Régulateur de tension Chapitre 9 : Électronique de puissance Chapitre 10 : Moteur ? Générateur Chapitre 11 : Convertisseur rotatif Chapitre 12 : Station de conversion HVDC Chapitre 13 : Variateur de fréquence Chapitre 14 : Index des articles électrotechniques Chapitre 15 : Pont en H Chapitre 16 : Convertisseur de phase Chapitre 17 : Convertisseur de tension Chapitre 18 : Chauffage par induction Chapitre 19 : Types de transformateur Chapitre 20 : Machine électrique Chapitre 21 : Glossaire du génie électrique et électronique (II) Répondre au public ic principales questions sur les transformateurs à semi-conducteurs. (III) Exemples concrets d'utilisation de transformateurs à semi-conducteurs dans de nombreux domaines. (IV) 17 annexes pour expliquer brièvement 266 technologies émergentes dans chaque industrie pour avoir une compréhension complète à 360 degrés des technologies des transformateurs à semi-conducteurs. À qui s'adresse ce livre Professionnels, étudiants et diplômés étudiants, passionnés, amateurs et ceux qui veulent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de transformateur à semi-conducteurs.
Author: André Boussié Publisher: ISBN: 9782130518594 Category : Languages : fr Pages : 458
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Cet ouvrage couvre le programme d'électricité spécifique à la filière PSI (classes de PCSI, PSI, PSI*). Une première partie traite de l'électronique des signaux et systèmes et inclut les notions d'électrocinétique introduites en première année. Une seconde partie traite de la conversion de puissance et contient des rappels d'électromagnétisme. Les concepts nécessaires à la compréhension physique qualitative des phénomènes sont introduits, discutés et illustrés ou appliqués sur de nombreux exemples. La relation avec les travaux expérimentaux est renforcée par l'utilisation systématique d'images d'écran d'oscilloscope numérique. Cent quarante exercices, avec solutions détaillées ou avec réponses, sont proposés et un problème de synthèse termine l'ouvrage. L'auteur, ancien élève de l'Ecole normale supérieure de Cachan, s'est appuyé sur son expérience d'enseignant en PSI* et d'évaluateur dans les concours de recrutement d'enseignants. Au-delà des étudiants de la filière PSI, l'ouvrage est destiné à tous ceux qui ont besoin de revoir ou de consolider les bases de l'électronique des signaux et systèmes et de la conversion de puissance en vue notamment de la préparation d'examens ou de concours, et plus particulièrement pour comprendre les situations rencontrées en travaux pratiques et en montages.
Author: Mousa Karimi Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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Les systèmes de gestion de l'énergie exigent des convertisseurs de puissance pour fournir une conversion de puissance adaptée à diverses utilisations. Il existe différents types de convertisseurs de puissance, tel que les amplificateurs de puissance de classe D, les demi-ponts, les ponts complets, les amplificateurs de puissance de classe E, les convertisseurs buck et dernièrement les convertisseurs boost. Prenons par exemple les dispositifs implantables, lorsque l'énergie est prélevée de la source principale, des convertisseurs de puissance buck ou boost sont nécessaires pour traiter l'énergie de l'entrée et fournir une énergie propre et adaptée aux différentes parties du système. D'autre part, dans les stations de charge des voitures électriques, les nouveaux téléphones portables, les stimulateurs neuronaux, etc., l'énergie sans fil a été utilisée pour assurer une alimentation à distance, et des amplificateurs de puissance de classe E sont développés pour accomplir cette tâche. Les amplificateurs de puissance de classe D sont un excellent choix pour les casques d'écoute ou les haut-parleurs en raison de leur grande efficacité. Dans le cas des interfaces de capteurs, les demi-ponts et les ponts complets sont les interfaces appropriées entre les systèmes à faible et à forte puissance. Dans les applications automobiles, l'interface du capteur reçoit le signal du côté puissance réduite et le transmet à un réseau du côté puissance élevée. En outre, l'interface du capteur doit recevoir un signal du côté haute puissance et le convertir vers la côté basse puissance. Tous les systèmes mentionnés ci-dessus nécessitent l'inclusion d'un pilote de porte spécifique dans les circuits, selon les applications. Les commandes de porte comprennent généralement un décalage du niveau de commande niveau supérieur, le levier de changement de niveau inférieur, une chaîne de tampon, un circuit de verrouillage sous tension, un circuit de temps mort, des portes logiques, un inverseur de Schmitt et un mécanisme de démarrage. Ces circuits sont nécessaires pour assurer le bon fonctionnement des systèmes de conversion de puissance. Un circuit d'attaque de porte reconfigurable prendrait en charge une vaste gamme de convertisseurs de puissance ayant une tension d'entrée V[indice IN] et un courant de sortie I[indice Load] variables. L'objectif de ce projet est d'étudier intensivement les causes de différentes pertes dans les convertisseurs de puissance et de proposer ensuite de nouveaux circuits et méthodologies dans les différents circuits des conducteurs de porte pour atteindre une conversion de puissance avec une haute efficacité et densité de puissance. Nous proposons dans cette thèse de nouveaux circuits de gestion des temps mort, un Shapeshifter de niveau plus élevé et un Shapeshifter de niveau inférieur avec de nouvelles topologies qui ont été pleinement caractérisées expérimentalement. De plus, l'équation mathématique du temps mort optimal pour les faces haute et basse d'un convertisseur buck est dérivée et expérimentalement prouvée. Les circuits intégrés personnalisés et les méthodologies proposées sont validés avec différents convertisseurs de puissance, tels que les convertisseurs semi-pont et en boucle ouverte, en utilisant des composants standard pour démontrer leur supériorité sur les solutions traditionnelles. Les principales contributions de cette recherche ont été présentées à sept conférences prestigieuses, trois articles évalués par des pairs, qui ont été publiés ou présentés, et une divulgation d'invention. Une contribution importante de ce travail recherche est la proposition d'un nouveau générateur actif CMOS intégré dédié de signaux sans chevauchement. Ce générateur a été fabriqué à l'aide de la technologie AMS de 0.35μm et consomme 16.8mW à partir d'une tension d'alimentation de 3.3V pour commander de manière appropriée les côtés bas et haut d'un demi-pont afin d'éliminer la propagation. La puce fabriquée est validée de façon expérimentale avec un demi-pont, qui a été mis en œuvre avec des composants disponibles sur le marché et qui contrôle une charge R-L. Les résultats des mesures montrent une réduction de 40% de la perte totale d'un demi-pont de 45V d'entrée à 1MHz par rapport au fonctionnement du demi-pont sans notre circuit intégré dédié. Le circuit principal du circuit d'attaque de grille côté haut est le décaleur de niveau, qui fournit un signal de grande amplitude pour le commutateur de puissance côté haut. Une nouvelle structure de décalage de niveau avec un délai de propagation minimal doit être présentée. Nous proposons une nouvelle topologie de décalage de niveau pour le côté haut des drivers de porte afin de produire des convertisseurs de puissance efficaces. Le SL présente des délais de propagation mesurés de 7.6ns. Les résultats mesurés montrent le fonctionnement du circuit présenté sur la plage de fréquence de 1MHz à 130MHz. Le circuit fabriqué consomme 31.5pW de puissance statique et 3.4pJ d'énergie par transition à 1kHz, V[indice DDL] = 0.8V , V[indice DDH] = 3.0V, et une charge capacitive C[indice L] = 0.1pF. La consommation énergétique totale mesurée par rapport à la charge capacitive de 0.1 à 100nF est indiquée. Un autre nouveau décalage vers le bas est proposé pour être utilisé sur le côté bas des pilotes de portes. Ce circuit est également nécessaire dans la partie Rx du réseau de bus de données pour recevoir le signal haute tension du réseau et délivrer un signal de faible amplitude à la partie basse tension. L'une des principales contributions de ces travaux est la proposition d'un modèle de référence pour l'abaissement de niveau à puissance unique reconfigurable. Le circuit proposé pilote avec succès une gamme de charges capacitives allant de 10fF à 350pF. Le circuit présenté consomme des puissances statiques et dynamiques de 62.37pW et 108.9μW, respectivement, à partir d'une alimentation de 3.3V lorsqu'il fonctionne à 1MHz et pilote une charge capacitive de 10pF. Les résultats de la simulation post-layout montrent que les délais de propagation de chute et de montée dans les trois configurations sont respectivement de l'ordre de 0.54 à 26.5ns et de 11.2 à 117.2ns. La puce occupe une surface de 80μm × 100μm. En effet, les temps morts des côtés hauts et bas varient en raison de la différence de fonctionnement des commutateurs de puissance côté haut et côté bas, qui sont respectivement en commutation dure et douce. Par conséquent, un générateur de temps mort reconfigurable asymétrique doit être ajouté aux pilotes de portes traditionnelles pour obtenir une conversion efficace. Notamment, le temps mort asymétrique optimal pour les côtés hauts et bas des convertisseurs de puissance à base de Gan doit être fourni par un circuit de commande de grille reconfigurable pour obtenir une conception efficace. Le temps mort optimal pour les convertisseurs de puissance dépend de la topologie. Une autre contribution importante de ce travail est la dérivation d'une équation précise du temps mort optimal pour un convertisseur buck. Le générateur de temps mort asymétrique reconfigurable fabriqué sur mesure est connecté à un convertisseur buck pour valider le fonctionnement du circuit proposé et l'équation dérivée. De plus le rendement d'un convertisseur buck typique avec T[indice DLH] minimum et T[indice DHL] optimal (basé sur l'équation dérivée) à I[indice Load] = 25mA est amélioré de 12% par rapport à un convertisseur avec un temps mort fixe de T[indice DLH] = T[indice DHL] = 12ns.
Author: Philippe Barrade
Author: Philippe Barrade
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Author: ROBOAM Xavier
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Author: Hansruedi Bühler
Author: Guy Séguier
Author: Fouad Sabry
Author: André Boussié
Author: A.-Ch Rufer
Author: Mousa Karimi