Sujet de la thèse :
Dimensionnement d’un convertisseur de puissance tenant compte de l’aspect Compatibilité électromagnétique (émission et susceptibilité)
Contexte
L’apparition des hacheurs de puissance a apporté des optimisations des produits et de leurs performances mais implique une commutation de plus en plus rapide de courants importants avec des tensions également de plus en plus élevées.
Ceci génère donc de très nombreuses perturbations électromagnétiques sur un très large spectre. La maîtrise de ces perturbations devient très complexe dans un environnement normatif et dimensionnel contraint.
Parallèlement à cela, des normes ont été définies depuis longtemps pour des applications en cours d’utilisation dans les avions avec des basses tensions et en basse puissance, et/ou avec des fréquences de découpage faibles.
Le passage à l’électrification offre certes de très nombreuses opportunités, mais ces normes deviennent très contraignantes au regard des nouveaux produits à développer, notamment pour les aspects d’émissions rayonnées ou conduites (mais pas seulement).
La thèse se déroulera dans le cadre d’un projet financé par la DGAC et en partenariat avec une entreprise.
Les enjeux de la thèse
Les enjeux de la thèse sont les suivants :
- Diminuer les perturbations électromagnétiques conduites et rayonnées générées par les convertisseurs de puissance
- Améliorer l’immunité interne des convertisseurs vis-à-vis des perturbations électromagnétiques; en effet, l’électronique de commande des composants de puissance peut elle-même être perturbée par l’émission parasite de ces derniers
- Disposer de convertisseurs répondant aux normes aéronautiques en termes de CEM et de qualité réseau, en particulier la norme DO160, tout en minimisant la taille des filtres utilisés pour tenir les objectifs de densité de puissance
- Transférer aux concepteurs les compétences en modélisation et en mesure CEM, leur permettant de développer un produit conforme et optimisé dès la première itération
Le thésard sera inscrit à l’école doctorale Matisse (INSA Rennes). La thèse se fera au sein de l’ESEO à Angers.
Démarrage : dès que possible
Profil : master en génie électrique ou électronique de puissance et/ou CEM
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Adresse à utiliser :
Seeking a Candidate (M/F) for a PhD Thesis
We are actively looking for a potential student holding a Master’s degree or equivalent, or who expects to obtain it by September 2024, interested in pursuing his/her doctoral studies.
Context
« Sizing of a Power Converter Considering Electromagnetic Compatibility (Emission and Susceptibility) Regulations »
The advent of power converters has optimized products and their performance but involves increasingly rapid switching of significant currents with correspondingly higher voltages. This generates numerous electromagnetic disturbances across a broad frequency spectrum. Managing these disturbances becomes highly complex in a constrained normative and dimensional environment.
Concurrently, standards have long been defined for applications currently in use in aircraft with low voltages and low power, and/or with low switching frequencies. While electrification offers many opportunities, these standards become very restrictive for new product development, particularly regarding radiated or conducted emissions (but not exclusively). The thesis will be conducted as part of a project funded by the DGAC (a French civil aviation authority) and in partnership with a French company.
Thesis Objectives
The objectives of the thesis are as follows:
- Reducing conducted and radiated electromagnetic disturbances generated by power converters.
- Improving the internal immunity of converters to electromagnetic disturbances; indeed, the control electronics of power components can be disrupted by their parasitic emissions.
- Developing converters that meet aeronautical standards in terms of EMC and power quality, particularly the DO160 standard, while minimizing the size of filters used to achieve power density targets.
- Transferring EMC modeling and measurement skills to designers, enabling them to develop a compliant and optimized product from the first iteration.
The PhD candidate will be enrolled at the Matisse Doctoral School (INSA Rennes). The thesis will be conducted at ESEO in Angers, France.
Start date: as soon as possible
Profile: Master’s degree (or equivalent) in Electrical Engineering or Power Electronics and/or EMC
Should you be interested in this position and joining our research teams, please email your application to the supervisor at Mohamed.ramdani@eseo.fr, including:
- CV (in English),
- Cover letter (in English),
Transcript of records and ranking in Master