Etude d'une décharge à barrière diélectrique (DBD) homogène dans l'azote à pression atmosphérique : effet mémoire et optimisation du transfert de puissance

Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement d'un procédé de traitement de surface par Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) à pression atmosphérique. Une DBD est une source de plasma hors équilibre thermodynamique caractérisée par la présence d'au moins un diélectrique dans le passage du courant, permettant d'éviter la transition à l'arc. Le régime normal de fonctionnement d'une DBD est filamentaire : les répartitions spatiales et temporelles de l'énergie sont fortement inhomogènes, ce qui n'est pas compatible avec la réalisation d'un traitement de surface. Cependant, il est possible d'obtenir une décharge homogène (similaire à celles obtenues à basse pression) dans certaines conditions (excitation électrique, configuration d'électrodes, ...) mais uniquement à faible puissance. L'objectif de cette étude est d'une part d'améliorer le transfert de puissance dans la décharge et d'autre part de comprendre les mécanismes de transition du régime homogène au régime filamentaire.This work is part of the development of a method of surface treatment by Dielectric Barrier Discharge (DBD) at atmospheric pressure. A DBD plasma source is a non-equilibrium characterized by the presence of at least one dielectric in the current flow, avoiding the transition arc. The normal operation of a filamentary DBD is: the spatial and temporal distributions of energy are highly inhomogeneous, which is not compatible with the realization of a surface treatment. However, it is possible to obtain a uniform discharge (similar to those obtained at low pressure) under certain conditions (electric excitation, electrode configuration ...) but only with low power . The objective of this study is firstly to improve the power transfer in the landfill and secondly to understand the mechanisms of transition from homogeneous to filamentary regime

Étude d'une décharge à barrière diélectrique (DBD) homogène dans l'azote à pression atmosphérique (effet mémoire et optimisation du transfert de puissance)

TOULOUSE3-BU Sciences (315552104) / SudocSudocFranceF

Design of a current converter to maximize the power into homogeneous dielectric barrier discharge (DBD) devices

This paper proposes a design approach of an electrical power supply intended to offer an especially well-suited supply mode, through the efficient control of the current injected into a DBD setup. The proposed topology is aimed at controlling the operating point of the electrical discharge, thereby allowing favoring the homogeneous regime, and maximizing the electrical power injected into the plasma. The power supply structure is designed on the basis of causality criteria and of an analytical analysis of the electrical waveforms, which are derived from an equivalent circuit model of the DBD. Design issues of this electrical generator are detailed and experimental analysis of its operation, together with actual performances are presented. A very good agreement is obtained by comparing simulation and experiments. Effective ability to control the power transfers by means of its two degrees of freedom (current magnitude and frequency) is highlighted