Modélisation électromagnétique des composants passifs multi-spires multi-couches

Abstract

International audienceIl est classique de constater que la majorité du volume d'un convertisseur d'électronique de puissance est occupée par les composants passifs. Les évolutions actuelles que connaît l'électronique de puissance vont donc dans le sens d'une meilleure occupation de l'espace grâce aux techniques de réalisation permettant une meilleure intégration des composants passifs et une meilleure maîtrise de l'environnement. Dans ce cadre, les composants planars présentent un fort avantage concernant les techniques de dimensionnement et d'interconnexion. Ils sont à l'heure actuelle la clé de progrès importants réalisés dans la conception de convertisseur à forte puissance volumique. Pour pousser plus loin ces avantages, un travail important concernant l'optimisation volumique de ces composants a été engagé. Il porte tout d'abord sur la modélisation électromagnétique permettant de modéliser leur comportement électrique. Ce travail devra ensuite être poursuivi par une modélisation thermique. Cet article porte sur la première étape et présente, dans une première partie, une méthode de modélisation par plaque adaptée aux composants bobinés planars. Cette méthode sera ensuite étendue pour modéliser les comportements électriques des composants intégrés présentant des couplages électromagnétiques et électrostatiques. Une modélisation analytique des composants hybrides multi-spires multi-couches LCT constitue la deuxième partie de cet article. Enfin elle sera confrontée à des mesures réalisées sur un LCT en circuit imprimé Kapton cuivré 14 couches, 3 spires par couche