Vers une nouvelle approche de conception et de fabrication en Electr. de Puissance. Et si la microélectronique était un exemple à suivre ?

International audienceL'électronique de puissance est aujourd'hui confrontée à une dualité forte opposant méthodes de conception et intégration technologique. L'article revient sur l'avènement de cette situation avant de poursuivre avec l'introduction de différentes approches visant ou conduisant à réconcilier technologies et méthodes de conception. Si aucun résultat nouveau n'est publié dans l'article, celui-ci nous interroge sur les fondements de nos démarches de conception et de fabrication en électronique de puissance. Un débat à suivre 

Technologies for the implementation and strategies for the configuration of network of micro-converters - Application to the photovoltaics

La conception d'un convertisseur est un travail pluridisciplinaire reposant sur effort un humain, un coût et une durée importants. Le développement des convertisseurs serait moins contraignant s'il existait une solution générique. C'est dans ce contexte que l'approche « Réseau de micro-convertisseurs » (RµC) a vu le jour. Un réseau de micro convertisseurs est composé d'un seul type de composant universel appelé aussi « cellule élémentaire » à partir duquel il est possible de répondre à n'importe quel cahier de charges par diverses associations. Les travaux de cette thèse portent sur le principe et les moyens de réalisation du réseau de micro-convertisseurs qui pourrait aboutir à une rupture technologique. Une partie importante de cette thèse est consacrée à l'optimisation de la cellule élémentaire des points de vue fonctionnels mais aussi et surtout assemblage et mise en œuvre. La réalisation d'un réseau de micro-convertisseurs reste l'objectif principal à développer pour démontrer le potentiel de cette approche. L'étude menée sur la réalisation d'un démonstrateur pour application photovoltaïque va nous montrer que cette nouvelle approche peut être compétitive par rapport aux structures existantes d'électronique de puissance pour les applications solaires et surtout que son industrialisation est possible.For the creation of one converter in power electronics, a qualified staff in the field of the conception, the design, the production, the tests and validation has to be involved. The development of the converters would be much easier if there is one generic solution. Thus, the « network of micro-converters » is proposed. This approach is based on one universal device called “elementary cell” which represents a micro-converter. One matrix of elementary cells could be configured in such a way to correspond to every electrical specification. This thesis highlights the state of art of the network of micro-converters and focalizes on its development which could be a technological breakthrough. At first, the optimization of the elementary cells according to the standard technologies for the realization is issued. The development of one network of micro-converters remains the main objective of this work in order to demonstrate the benefits of this approach. The realization of one prototype for distributed photovoltaic system shows that it could be a competitive solution in comparison with the existing power electronics structures dedicated to solar systems

Technologies de mise en oeuvre et stratégies de configuration de réseaux de micro-convertisseurs - Application au photovoltaïque

For the creation of one converter in power electronics, a qualified staff in the field of the conception, the design, the production, the tests and validation has to be involved. The development of the converters would be much easier if there is one generic solution. Thus, the « network of micro-converters » is proposed. This approach is based on one universal device called “elementary cell” which represents a micro-converter. One matrix of elementary cells could be configured in such a way to correspond to every electrical specification. This thesis highlights the state of art of the network of micro-converters and focalizes on its development which could be a technological breakthrough. At first, the optimization of the elementary cells according to the standard technologies for the realization is issued. The development of one network of micro-converters remains the main objective of this work in order to demonstrate the benefits of this approach. The realization of one prototype for distributed photovoltaic system shows that it could be a competitive solution in comparison with the existing power electronics structures dedicated to solar systems.La conception d'un convertisseur est un travail pluridisciplinaire reposant sur effort un humain, un coût et une durée importants. Le développement des convertisseurs serait moins contraignant s'il existait une solution générique. C'est dans ce contexte que l'approche « Réseau de micro-convertisseurs » (RµC) a vu le jour. Un réseau de micro convertisseurs est composé d'un seul type de composant universel appelé aussi « cellule élémentaire » à partir duquel il est possible de répondre à n'importe quel cahier de charges par diverses associations. Les travaux de cette thèse portent sur le principe et les moyens de réalisation du réseau de micro-convertisseurs qui pourrait aboutir à une rupture technologique. Une partie importante de cette thèse est consacrée à l'optimisation de la cellule élémentaire des points de vue fonctionnels mais aussi et surtout assemblage et mise en œuvre. La réalisation d'un réseau de micro-convertisseurs reste l'objectif principal à développer pour démontrer le potentiel de cette approche. L'étude menée sur la réalisation d'un démonstrateur pour application photovoltaïque va nous montrer que cette nouvelle approche peut être compétitive par rapport aux structures existantes d'électronique de puissance pour les applications solaires et surtout que son industrialisation est possible

Analysis and prototyping of distributed series connected DC/AC convertersintegrated in PV panels

International audienc

Study of Techniques for Flip-Chip Bonding to Organic Substrates for Low-Power Applications

International audienc

A New Step Towards the Power Electronics Design Automation

International audienc

Generic Approach for Design, Configuration and Control of Modular Converters

International audienc

Generic Approach for Design, Configuration and Control of Modular Converters

International audienc

Design and Implementation of a Highly Integrated Dual Active Bridge Microconverter

International audienceThis paper deals with the design and the implementation of an isolated and highly integrated low voltage, low power microconverter. A dual active-bridge topology is considered as a good candidate for reducing the number of passive elements. The design of a “power die” integrating power inverter legs and their driver circuits is carried out in order to benefit from the high level of integration and to reduce the amount of active components and the volume of the converter. Thus, a microconverter is built for 10 W power supply (5 V/2 A) and is operating at 1 MHz switching frequency. The measured efficiency of the converter is 88% for 6.5 W transferred power and 86% for 8.5 W transferred power without taking into account its control unit. The converter is operating in natural convection, and no cooling system is implemented. Therefore, a power density of 9.9 kW/L is achieved, which is beyond the state of the art of the conventional isolated converters whose power densities are around 1-2 kW/L at the same power level

A New Step Towards the Power Electronics Design Automation

International audienc