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Accompagner le déploiement de l’électronique de puissance


​Pour accompagner la multiplication des appareils électroniques dans notre quotidien, améliorer le rendement énergétique et la compacité des convertisseurs est indispensable. Dans le cadre du Carnot Energie du Futur « Nice GaN », le CEA-Liten, institut de CEA Tech, a développé un logiciel de dimensionnement rapide des composants magnétiques nécessaires au fonctionnement des convertisseurs.

Publié le 8 décembre 2020

​Alimenter les dispositifs nécessitant de fortes puissance tout en gardant un niveau de compacité élevé comme les véhicules électriques sans embarquer de volumineux transformateurs est un véritable défi technique. L'électronique de puissance qui, grâce aux nouveaux composants Wide Band Gap, fonctionne à des fréquences élevées et permet ainsi de réduire le volume des convertisseurs. Aussi, les dispositifs à base de matériaux semi-conducteurs tels que le GaN sont-ils appelés à se déployer progressivement à mesure que les coûts diminueront.

En collaboration avec le CEA-Leti, les chercheurs du CEA-Liten accompagnent le développement de cette technologie en repensant les transformateurs de manière à tirer parti de la miniaturisation et à faire en sorte que tous les composants magnétiques puissent fonctionner à haute fréquence tout en minimisant les pertes. Pour cela, ils ont mis au point un logiciel qui permet, à partir d'un cahier des charges applicatif stipulant les caractéristiques électriques requises et l'espace disponible pour l'élément passif, de dimensionner en peu de temps le composant idéal : matériau, géométrie, procédé de fabrication… rien n'est laissé au hasard. Le logiciel va également plus loin en proposant des géométries plus compactes et plus efficaces grâce à l'ajout de drains thermiques, l'augmentation de la surface d'échange ou l'ajout de fonctions magnétiques.

Pour le prototypage, les scientifiques s'appuient sur un savoir-faire unique en procédés de fabrication par injection et impression 3D de matériaux magnétiques. Déployé en interne dans un premier temps, le logiciel sera progressivement proposé à d'autres services, puis rendu accessible par le biais d'une plate-forme en open source

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