Noise propagation in power converter : modeling and attenuation approaches

Résumé

Dans cette thèse, une analyse de la propagation du bruit électromagnétique dans les circuits de faible puissance des convertisseurs de puissant ainsi que des règles de conception est présentée. Dans la littérature, la majeure partie des publications traitent de la propagation du bruit du circuit de forte puissance. Ces bruits entraînent des interférences électromagnétiques élevées qui peuvent excéder les normes EMI. Malheureusement, les normes EMI ne permettent pas de fixer des seuils de bruit acceptables pour les circuits de faible puissance. Les bruits dans le circuit de faible puissance peuvent créer des signaux de rétroaction perturbés, entraînant des fonctionnements erratiques du convertisseur. Pour résoudre ce problème, cette thèse vise tout d’abord à aider les concepteurs à comprendre l’origine de la propagation de ces bruits. Sur la base de ces connaissances, des techniques d’atténuation du bruit sont développées pour garantir la performance et la fiabilité du convertisseur de puissance. Les méthodes proposées peuvent être appliquées à un stade initial ou avancé de la conception d’un convertisseur. Cette thèse débute par des observations sur la propagation du bruit dans les circuits de faible puissance d’un convertisseur typique. Sur la base des résultats expérimentaux, les chemins de propagation du bruit sont analysés en mode différentiel (DM) et en mode commun (CM). Pour mieux comprendre les effets de la conception du convertisseur sur le bruit, les parties fondamentales du circuit de faible puissance qui comprend les conducteurs, les dispositifs passifs et la distribution de faible puissance qui alimente tous les circuits fonctionnels sont étudiées. Ces recherches aboutissent aux modèles proposés de pilote de grille à haute fréquence, à la représentation générale d’impédance (GIR) des dispositifs passifs, et au modèle de calcul de la distribution de faible puissance, qui seront présentés dans les différents chapitres de cette thèse. Plus spécifiquement, les techniques d’atténuation du bruit sont développées pour réduire le bruit dans la distribution de faible puissance. Par exemple, le bruit est atténué localement par des condensateurs Y. De plus, la modélisation GIR ainsi que le modèle 2D passif des structures multicouches des PCB fournissent des outils puissants pour un design optimal, à bruit réduit. Enfin, il est proposé de minimiser le bruit dans le circuit basse puissance en tenant compte des interactions complexes entre les différentes parties du circuit. Dans toutes les parties de cette thèse, la revue de la littérature, les modèles / approches proposées, les résultats des différents calculs ainsi que des résultats expérimentaux seront présentés afin de valider l’efficacité des contributions.

Date	20 mars 2018
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Handy Fortin Blanchette (Directeur(-trice))