Informations générales
Entité de rattachement
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• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DRT-24-0398
Direction
DRT
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Caractérisation non-invasive de circuits de puissance par sondes en champ proche
Contrat
Thèse
Description de l'offre
L’optimisation des modules de puissance est rendu complexe par les éléments parasites des circuits (inductances, capacités, résistance) qui, lorsqu’elles sont soumises à des commutations de fort courants et tension avec des vitesses élevées (di/dt, dV/dt), occasionnent des surtensions ou des oscillations de courant qui peuvent être dommageables au système et aux composants (vieillissement accélérés, défaillances précoces, claquage, emballement thermique, …).
L’intérêt de l’étude envisagée est de dépasser la méthodologie habituelle visant à utiliser des sondes ou des capteurs (invasifs et donc qui perturbent le circuit que l’on cherche à caractériser) en développant une méthode non-invasive (« Near Field Scanning ») permettant de dresser une cartographie des champs électrique et magnétique à proximité des circuits et composants (résolution <1mm, bande passante >GHz). Cette cartographie de champ est ainsi une image des courants et tensions du circuit, qu’il sera nécessaire de traiter par modélisation physique inverse, afin de remonter aux courants et tensions réelles dans le circuit. Le travail de thèse vise donc à développer et mettre en place une approche hybride qui vise à coupler une caractérisation en champ proche à des simulations électromagnétiques 2D ou 3D afin de dé-convoluer le signal mesuré et remonter aux informations permettant d’évaluer les différents chemins du courant.
Les perspectives à plus long terme sont de mettre en place un outil de caractérisation non-invasif couplé à de la simulation, afin d'être à même de caractériser les modules de puissance et plus généralement les circuits de puissance en mesurant leurs courants et tensions, voire les émissions électromagnétiques (EMI pour 'Electro-magnectic Interferences') qui est une autre problématique majeure des circuits de puissance.
Cette thèse aura lieu au CEA Grenoble, au sein d'une équipe mixte LETI LITEN regroupant des experts de l'électronique de puissance (http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/recherche-appliquee/solutions-technologiques/electronique-de-puissance.aspx), en collaboration avec l'IRT St Exupéry qui apportera l'expertise NFS.
Références :
- C. Lanneluc, P. Perichon and D. Bergogne, 'DC-Bus capacitors influence in a GaN Motor Drive Inverter,' PCIM Europe 2019; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management, Nuremberg, Germany, 2019, pp. 1-8.
- S. Serpaud, A. Boyer, S. B. Dhia and F. Coccetti, “Performance Charaterisation of the Dec Capa Network using the NFS Measurement”; EMC-Europe, September 2023, Krakow, Poland.
Université / école doctorale
Génie Electrique - Electronique - Télécommunications (GEET)
Toulouse III
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
physique, électroméganétisme, instrumentation
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
GWOZIECKI Romain romain.gwoziecki@cea.fr
CEA
DRT/DSYS/SSCE/L2EP
CEA Grenoble
17 Av des Martyrs
38034 Grenoble
0438780382
Tuteur / Responsable de thèse
BOYER Alexandre alexandre.boyer@laas.fr
CNRS LAAS
Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS-CNRS)
7, avenue du Colonel Roche BP 54200 31031 Toulouse cedex 4, France
0561559847
En savoir plus
http://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti/Pages/recherche-appliquee/solutions-technologiques/electronique-de-puissance.aspx
http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8767643