Compatibilité électromagnétique des convertisseurs statiques d'énergie

Programme

• INTRODUCTION A LA COMPATIBILITÉ ÉLECTROMAGNÉTIQUE (CEM) (partie 1) - Durée : 0.25 Jour

  • Ce cours introduit les principes de la compatibilité électromagnétique (CEM), en abordant les notions de perturbations électromagnétiques et leurs impacts sur les systèmes électroniques. Les participants découvriront les bases de la CEM et les enjeux pour le développement de systèmes fiables.
  • Origines des émissions conduites et rayonnées. Effet des perturbations électromagnétiques. Normes. Introduction aux couplages : les six couplages électromagnétiques, mode différentiel et mode commun, couplage par impédance commune, couplage capacitif carte à châssis, couplage par diaphonie inductive, couplage par diaphonie capacitive, Couplage champ à fil, couplage champ à boucle. Les sources de perturbations : perturbations à basses fréquences, perturbations à hautes fréquences, circuits numériques, évaluation désordres de grandeur, perturbation des oscillateurs, conversions d’unités.

• INTRODUCTION A LA CEM (partie 2) - Durée : 0.25 Jour

  • Suite de l’introduction, cette deuxième partie approfondit les sources de perturbations électromagnétiques et les méthodes de réduction des interférences dans les dispositifs électroniques. Les participants exploreront les normes et réglementations CEM.
  • Effets sur les victimes : effets biologiques, perturbations des circuits analogiques, perturbations des récepteurs optiques, perturbations sur les circuits numériques, perturbations des liaisons radioélectriques. Les masses : le réseau de masse, les masses des signaux et maillage des masses. Liaisons filaires et leurs protections : symétriseurs et isolation galvanique, les filtres, les limiteurs de surtensions, protections en conduction. Effets réducteurs et câbles blindés, définition d’un effet réducteur, routage des câbles, protection étagée, raccordement des câbles blindés, choix du câble blindé, l’effet des inductances mutuelles. Blindages électromagnétiques, notion d’écran électromagnétique, calcul des blindages en BF et HF, la corrosion des blindages. Qualité de l’alimentation électrique. Protection du réseau basse tension ; interfaces d’alimentation des convertisseurs statiques d’énergie. Protection contre les effets et le rayonnement de la foudre.

• TD/TP CEM : FONDAMENTAUX - Durée : 0.25 Jour

  • Ce travail dirigé/pratique permet aux participants de mettre en pratique les concepts de base de la CEM, en réalisant des mesures et des tests pour identifier et atténuer les perturbations électromagnétiques.

• TD/TP CEM : FONDAMENTAUX - Durée : 0.25 Jour

  • Poursuite de la séance précédente, ce module pratique approfondit les méthodes de mesure et d’analyse des phénomènes électromagnétiques dans des circuits électroniques.

• CONCEPTION DES CONVERTISSEURS STATIQUES D'ÉNERGIE INTÉGRANT LES CONTRAINTES CEM (partie 1) - Durée : 0.25 Jour

  • Ce cours explore la conception de convertisseurs statiques d'énergie en tenant compte des contraintes de CEM. Les participants apprendront les stratégies de design pour limiter les émissions électromagnétiques des convertisseurs. Origines des émissions conduites et rayonnées. Effet des perturbations électromagnétiques. Normes.
  • Intégration de l’impact des couplages CEM dans le design des convertisseurs : les six couplages électromagnétiques, mode différentiel et mode commun, couplage par impédance commune, couplage capacitif carte à châssis, couplage par diaphonie inductive, couplage par diaphonie capacitive, Couplage champ à fil, couplage champ à boucle.
  • Prise en compte des sources de perturbations dans le design des convertisseurs : perturbations à basses fréquences, perturbations à hautes fréquences, circuits numériques, évaluation désordres de grandeur, perturbation des oscillateurs, conversions d’unités.
  • Prise en compte des effets sur les victimes dans le design des convertisseurs : effets biologiques, perturbations des circuits analogiques, perturbations des récepteurs optiques, perturbations sur les circuits numériques, perturbations des liaisons radioélectriques.
  • Design des masses : le réseau de masse, les masses des signaux et maillage des masses. Liaisons filaires et leurs protections dans le design des convertisseurs : symétriseurs et isolation galvanique, les filtres, les limiteurs de surtensions, protections en conduction.
  • Effets réducteurs et câbles blindés dans le design, définition d’un effet réducteur, routage des câbles, protection étagée, raccordement des câbles blindés, choix du câble blindé, l effets des inductances mutuelles.
  • Blindages électromagnétiques dans le design des convertisseurs, notion d’écran électromagnétique, calcul des blindages en BF et HF, la corrosion des blindages.
  • Qualité de l’alimentation électrique. Protection du réseau basse tension - Interfaces d’alimentation des convertisseurs statiques d’énergie. Protection contre les effets et le rayonnement de la foudre.

• CONCEPTION DES CONVERTISSEURS STATIQUES D'ÉNERGIE INTÉGRANT LES CONTRAINTES CEM (partie 2) - Durée : 0.25 Jour

  • Suite du cours précédent, cette partie se concentre sur les méthodes de blindage et de filtrage pour les convertisseurs, en vue de minimiser les interférences avec d’autres équipements électroniques.

• CONCEPTION DES CONVERTISSEURS STATIQUES D'ÉNERGIE INTÉGRANT LES CONTRAINTES CEM (partie 3) - Durée : 0.25 Jour

  • Ce cours approfondit les techniques de réduction des perturbations électromagnétiques au niveau des composants et des circuits, avec des études de cas sur des convertisseurs spécifiques.

• CONCEPTION DES CONVERTISSEURS STATIQUES D'ÉNERGIE INTÉGRANT LES CONTRAINTES CEM (partie 4) - Durée : 0.25 Jour

  • Dernière partie de la série, ce cours finalise l’intégration des contraintes CEM dans la conception des convertisseurs, en analysant l’optimisation de la disposition des composants et les méthodes de validation.

• CEM DES ONDULEURS (partie 1) - Durée : 0.25 Jour

  • Description : Ce cours traite des problématiques spécifiques de compatibilité électromagnétique pour les onduleurs. Les participants étudieront les sources de perturbation dans les onduleurs et les méthodes de contrôle des interférences. Circuits de protection, optimisation de la commande bas niveau. Compatibilité électromagnétique dans le dimensionnement. Schémas électroniques et exemples réalisation du circuit imprimé en intégrant les contraintes CEM. Réalisation pratique : câblage et soudure des composants, intégration. Essais de validation, analyse des formes d’onde de tension et de courant, comportement en statique et dynamique des cellules de commutation des bras de pont, des composants actifs et passifs du convertisseur. Mesures des émissions conduites CEM sur réseau RSIL. Mesures de températures. Premier niveau de validation.

• CEM DES ONDULEURS (partie 2) - Durée : 0.25 Jour

  • Suite de la première partie, ce module approfondit les techniques de blindage et de filtrage adaptées aux onduleurs, avec un focus sur les applications industrielles.

• TD/TP CEM DES ONDULEURS - Durée : 0.25 Jour

  • Ce travail dirigé/pratique permet aux participants de tester les performances CEM des onduleurs et d’appliquer les techniques de réduction des perturbations dans des environnements de test.

• TD/TP CEM DES ONDULEURS - Durée : 0.25 Jour

  • Poursuite du travail pratique sur la CEM des onduleurs, avec une analyse des résultats et des ajustements pour atteindre les niveaux de conformité requis.

• CEM DES CONVERTISSEURS DC-DC & CHARGEURS OBC (partie 1) - Durée : 0.25 Jour

  • Ce cours explore les défis de compatibilité électromagnétique pour les convertisseurs DC-DC et les chargeurs embarqués (OBC). Les participants apprendront les méthodes de réduction des émissions pour ces équipements spécifiques.

• CEM DES CONVERTISSEURS DC-DC & CHARGEURS OBC (partie 2) - Durée : 0.25 Jour

  • Suite de la première partie, cette section se concentre sur les techniques de blindage et de filtrage pour les convertisseurs DC-DC et les OBC, en vue de limiter les perturbations électromagnétiques. Technologie des chargeurs. Circuits de puissance : pertes par conduction et par commutation des électroniques de puissance, performance du circuit. Circuit de refroidissement. Circuit de commande bas niveau. Circuits de protection, optimisation de la commande bas niveau. Compatibilité électromagnétique dans le dimensionnement. Schémas électroniques et exemples réalisation du circuit imprimé en intégrant les contraintes CEM. Réalisation pratique : câblage et soudure des composants, intégration. Essais de validation, analyse des formes d’onde de tension et de courant, comportement en statique et dynamique des cellules de commutation des bras de pont, des composants actifs et passifs du convertisseur. Mesures des émissions conduites CEM sur réseau RSIL. Mesures de températures. Premier niveau de validation.

• TD/TP CEM DES CONVERTISSEURS DC-DC - Durée : 0.25 Jour

  • Ce travail pratique permet aux participants de tester la conformité CEM des convertisseurs DC-DC en effectuant des mesures et en ajustant les paramètres de conception pour réduire les interférences.

• TD/TP CEM DES CONVERTISSEURS DC-DC - Durée : 0.25 Jour

  • Poursuite de la session précédente, cette pratique approfondit les tests de conformité CEM pour les convertisseurs DC-DC, avec une analyse détaillée des résultats.

• MINI-PROJET DE CEM (partie 1) - Durée : 0.25 Jour

  • Dans ce mini-projet, les participants travailleront sur un projet complet de compatibilité électromagnétique, de la conception à l’optimisation de la CEM pour un dispositif spécifique. Compatibilité électromagnétique par la pratique : prise en compte des contraintes de CEM dès la phase de conception. Limitations liées aux technologies des composants. Dimensionnement des filtres en mode différentiel et en mode commun. Dimensionnement du blindage et des câbles blindés. Intégration des contraintes de rayonnement dès la phase de conception, estimation du niveau des perturbations, mise en place de contre-mesures. Méthodes de mesures pratiques à réaliser en laboratoire pour dégrossir et identifier les problèmes.

• MINI-PROJET DE CEM (partie 2) - Durée : 0.25 Jour

  • Suite du mini-projet, cette session permet aux participants de finaliser le projet CEM, d’effectuer des tests de conformité et de documenter les solutions appliquées pour réduire les perturbations.
  • Méthodes de mesure en CEM. Accompagnement CEM d’un projet de conception. Les dépannages CEM. Analyse des problèmes. Tests d’immunité. Problèmes les plus fréquents, remèdes, poids des idées reçues et conseils pratiques. Analyse d’un schéma numérique, analyse d’un schéma analogique et analyse d’un convertisseur d’énergie. Synthèse sur les sources de perturbations, les couplages électromagnétiques, les effets des perturbations, le rôle des masses et terres, sur l’équipotentialité, les liaisons filaires et l’isolation galvanique, les câbles blindés et leur utilisation, les écrans électromagnétiques appliquée aux convertisseurs d’énergie. Dimensionnement du filtre en mode commun et mode différentiel : calcul, dimensionnement et mise en œuvre. Développement d’outils de mesure et de calcul simple et pratique des perturbations CEM. Mise en place des contre-mesures.

• EXAMEN & TRAVAUX DIRIGÉS - Durée : 0.25 Jour

  • Cette session finale est consacrée à l'évaluation des connaissances acquises au cours de la semaine et aux travaux dirigés pour valider la compréhension des concepts CEM. Origines des émissions conduites et rayonnées. Effet des perturbations électromagnétiques. Normes.
  • Introduction aux couplages : les six couplages électromagnétiques, mode différentiel et mode commun, couplage par impédance commune, couplage.
  • Étude de cas : la prise en compte des contraintes CEM se fera progressivement pour les 3 mini projets du parcours de la formation dans les semaines qui suivent ce module de formation : Convertisseur dc-dc, Onduleur et Chargeur.
  • Une grande partie (la partie la plus significative) des cours théoriques de ce module fera l'objet d'application dans le cadre du mini-projet sous forme d’exercices de conception ou d’essais d’analyse et de validation.