Conversion de puissance electronique
Nous nous intéressons à l’augmentation de la densité énergétique et à la miniaturisation des fonctions électroniques. Cela se traduit par l’insertion massive de composants sur étagère (COTS) et des technologies sous-jacentes dans la chaîne d’approvisionnement pour des secteurs d’applications tels que l’automobile, l’aéronautique et l’espace. Le principal défi qui entrave leur déploiement dans ces environnements sévères est l’évaluation de leur fiabilité, ou plus exactement de leur «sûreté de fonctionnement».
Notre objectif est de mettre en place des approches innovantes (outils et méthodologies) et des expertises spécifiques (moyens expérimentaux et numériques) pour relever les défis de ce changement de paradigme.
Le cœur de nos activités est représenté par la connaissance et la compréhension fondamentales de la physique de la défaillance (PoF) ou/et de la physique des pannes. Les composants COTS basés sur des technologies émergentes peuvent être dédiés à différentes fonctions : énergie électrique (non propulsive et propulsive), numérique (calcul et mémoire), analogique (communications radio et détection radar) et optique (communications et détection), ou encore stockage et sources d’énergie (batteries, piles à combustible et supercondensateurs).
Notre approche repose essentiellement sur l’analyse, la compréhension et la modélisation des mécanismes de défaillance, des pannes et des défauts induits par la combinaison des conditions d’utilisation (stimulus) et des paramètres environnementaux liées à leurs usages (profil d’usage)
Nos compétences
Nous sommes au cœur de l’électrification de la mobilité électrique pour des applications soumises à de fortes contraintes environnementales, telles que l’aéronautique et le spatial.
Nous travaillons sur la performance, en termes de densification de la conversion d’énergie (faible poids et haute efficacité) et de sécurité fonctionnelle (qualification, robustesse et durabilité).
Les compétences et moyens proposés dans ce domaine par l’IRT Saint Exupéry sont différenciant et uniques au sein de l’écosystème français.
Grâce à la synergie entre le centre d’essais et les ingénieurs de recherche, deux spécialités de R&T se distinguent dans le paysage industriel et scientifique :
- la méthodologie d’analyse et de prédiction de la fiabilité des technologies et composants à large bande interdite (SiC et GaN), et
- la méthodologie d’optimisation des systèmes d'entraînement de puissance (PDS), au moyen d’une approche à la fois pluridisciplinaire (CEM, fiabilité, performances électriques et thermiques, etc.) et globale multi-niveaux (depuis le composant élémentaire jusqu’au système complet)
Caractérisation des matériaux magnétiques
- Caractérisation des pertes fer en conditions opérationnelles et mesure du couple résiduel
- Caractérisation du champ magnétique de composés ferrite par hystéresigraphie
Compatibilité électromagnétique
- Caractérisation électromagnétique composants et PCB en champ proche
- Test de rayonnement électromagnétique en cage de Faraday
- Caractérisation chaine électromécanique jusqu’à 50kW
- Optimisation régulation convertisseurs de puissance par filtrage actif
Conception et caractérisation de convertisseurs d’électronique de puissance
- Conception et fabrication de convertisseurs de puissance
- Optimisation des performances des convertisseurs
- Fiabilisation des composants et convertisseurs utilisant la technologie GaN ou SIC
- Caractérisation de la robustesse de composants soumis à courts-circuits répétitifs
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