CEM en électronique de puissance - Réduction des perturbations, simulation

Cet article s’attache à décrire les principes de réduction des perturbations électromagnétiques des convertisseurs statiques et introduit les méthodes de simulation ; l a prise en considération de la CEM dans la conception d’un convertisseur statique est devenue une réalité plus ou moins bien maîtrisée. Elle demande au concepteur une bonne pluridisciplinarité, tant pour ce qui est du domaine de la conversion statique (connaissance des techniques pour accroître le rendement, les performances statiques et dynamiques, la compacité) que pour ce qui est du domaine de la CEM (connaissance des phénomènes, optimisation des formes d’onde, minimisation des couplages, respect des gabarits de normes, susceptibilité électromagnétique), et enfin de la métrologie (haute fréquence et fort courant) associée à ces domaines.

Les outils de simulation ne permettent actuellement de traiter la CEM des convertisseurs statiques que partiellement. Les logiciels utilisés sont de type «circuit » en ce qui concerne les perturbations conduites et spécifiques pour les perturbations rayonnées. Une tendance émergente est l’apparition de logiciels de calculs des éléments parasites de câblage ou de phénomènes rayonnés. Cependant, pour en faire de véritables outils de CAO (Conception assistée par ordinateur), ces logiciels souffrent encore de limitations quant aux modèles disponibles, aux fonctionnalités et au temps de calculs. Enfin, ils n’ont pas encore un aspect totalement intégré comme cela existe pour la CAO en électronique des courants faibles. Cependant, les améliorations sont rapides et les puissances de calcul s’accroissant, les logiciels de CAO en électronique de puissance intégrant tous les aspects CEM seront bientôt une réalité.

Après avoir explicité les phénomènes de génération et de transmission des perturbations dans les convertisseurs statiques dans l’article CEM : sources de perturbations, couplages, SEM [34], cet article expose, dans une première partie, quelques principes de réduction des parasites électromagnétiques, en agissant à la source ou sur les couplages. La seconde partie est consacrée aux méthodes de simulation des perturbations conduites et rayonnées ; les principes de constitution des modèles des composants actifs, passifs et du câblage sont abordés ; les principales techniques de simulation sont évoquées.