Analyse et comparaison des divers modes de conversion statique CC-CC : mode de commutation et sûreté de fonctionnement performances C.E.M

Abstract

The works presented in this thesis relate to the improvement of the continuous-continuous static conversion with respect to 2 different criteria;operational reliability and electromagnetic compatibility, which is becoming increasingly important today.To do this we are carrying out a comparative study concerning a structure of the voltage inverter type implementing successively4 semiconductor technologies (IGBT-bipolar, GTO, MOFSET), in the following 3 operating modes: thyristor, thyristor-dual, forced switching.A new control mode has made it possible to achieve satisfactory functional reliability for the thyristor mode, while an analysis of the switching cells associated with the measurement of the switching and conduction losses constitutes a first step towards quantifying the reliability. technological.A chain of instantaneous electrical power measurements developed for these needs allows us to dissociate the losses by switching from the losses by conduction. In addition, a calorimetric measurement bench validates the overall balance of losses.These studies show the existence of a certain adequacy between the semiconductor component and the switching mode.The second part of this work concerns the disturbances emitted in duct mode - mainly in differential mode - and in radiated mode.These investigations are based jointly on simulations and measurements.Les travaux présentés dans ce mémoire ont trait à l'amélioration de la conversion statique continu-continu vis à vis de 2 critères différents;la sûreté de fonctionnement et la compatibilité électromagnétique dont l'importance va croissante de nos jours.Pour ce faire nous menons une étude comparative concernant une structure de type onduleur de tension mettant en oeuvre successivement 4 technologies de semi conducteurs (IGBT-bipolaire, GTO, MOFSET), et ce dans les 3 modes de fonctionnement suivants : thyristor, thyristor-dual, commutation forcée.Un nouveau mode de commande a permis d'atteindre une fiabilité fonctionnelle satisfaisante pour le mode thyristor alors qu'une analyse des cellules de commutation associée à la mesure des pertes par commutation et par conduction constituent un premier pas en direction de la quantification de la fiabilité technologique.Une chaîne de mesures de puissances électriques instantanées développée pour ces besoins nous permet de dissocier les pertes par commutation des pertes par conduction. De plus, un banc de mesures calorimétriques valide le bilan global des pertes.Ces études montrent l'existence d'une certaine adéquation entre le composant semi conducteur et le mode de commutation.La deuxième partie de ce travail concerne les perturbations émises en mode conduit-principalement en mode différentiel - et en mode rayonné.Ces investigations s'appuient conjointement sur des simulations et des mesures