en fr High frequency modeling of power converters : application to the study of conducted emissions toward the power grid Modélisation haute fréquence des convertisseurs dénergie : application à létude des émissions conduitReport as inadecuate




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1 L2EP - Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique de Puissance - EA 2697

Abstract : These research works focus on EMC Electromagnetic Compatibility in power electronics systems.
Specifically, the study focuses on HF high frequency modeling of the power converters in order to study the conducted emissions toward the power grids with or without the use of an LISN Line Impedance Stabilisation Network.
The first part presents the modeling tools of the electromagnetic emissions sources in power converters.The second part describes the HF modeling method of an adjustable speed drive ASD that will be used to estimate the conducted emissions.
In a first part, a behavioural model of PWM inverter is proposed as an EMI noise source.
Then, a model of the shielded 4-wire energy cable that taking into account of the dissymmetry structure is proposed and validated in the frequency domain for two different lengths.
The comparison of measurement and simulation results of conducted emissions with LISN shows the good compromise between the simulation duration and accuracy of the results.A third part is dedicated to the propagation of conducted emissions toward the power grid without using a LISN.
The first stage consists in proposing a model impedance of the network impedance.
The influence of the bridge rectifier diodes on the propagation paths of common mode disturbances has been studied in the second step.
The simulation results show that the impact of these disturbances on the network voltage is more important when the bridge rectifier is normally off-state.
The experimental results have validated this study.
This work concludes with a preliminary study on the association of two converters connected locally to a single energy source

Résumé : Ces travaux de recherche portent sur la problématique CEM Compatibilité Electromagnétique en électronique de puissance.
Cette étude s-intéresse particulièrement à la modélisation HF haute fréquence des convertisseurs d-énergie dans le but d-étudier la propagation des perturbations conduites vers le réseau avec ou sans l’utilisation du RSIL Réseau Stabilisateur d-Impédance de Ligne.
Une première partie présente les outils de modélisation des sources de perturbation dans les convertisseurs statiques.La seconde partie est consacrée à la modélisation HF d-un système d-entraînement à vitesse variable.
L-onduleur de tension triphasé est représenté par trois générateurs équivalents afin de reconstituer le découpage des tensions de sortie.
Un modèle HF du câble blindé de 4 conducteurs tenant compte de la dissymétrie est ensuite proposé.
Les résultats de simulation ont été validés par des relevés expérimentaux.
La comparaison montre qu-il est possible de modéliser correctement le comportement HF du dispositif jusqu-à 20MHz.Une troisième partie porte sur la propagation des perturbations conduites vers le réseau sans RSIL.
Il a fallu pour cela déterminer et modéliser l-impédance du réseau.
L-influence du pont redresseur à diodes sur la propagation des perturbations de mode commun a ensuite été étudiée.
Les résultats de simulation montrent que l-impact de ces perturbations sur la tension réseau est prépondérant lorsque le pont redresseur est à l-état bloqué.
Les résultats expérimentaux ont permis de valider cette étude.
Ce travail se termine par une étude préliminaire sur l-association de deux convertisseurs connectés localement à une même source d-énergie

en fr

Keywords : High frequency impedance power grid Conducted electromagnetic interferences High frequency modelisation Electromagnetic compatibility Power converter Parasitic coupling Time domain-frequency domain analysis

Mots-clés : Compatibilité électromagnétique Convertisseurs d-énergie Couplage parasite Perturbations électromagnétiques conduites Modélisation haute fréquence Impédance haute fréquence du réseau Analyse temps-fréquence





Author: Maxime Moreau -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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