Intégration d'un transformateur dans une alimentation à découpage de type FLYBACK

Abstract

L'intégration dans le monde des composants à semi-conducteurs est devenue maintenant chose classique. Cette démarche n'a pas encore été accomplie pour les composants passifs. La grande diffusion des dispositifs d’électronique de puissance à toutes sortes d’équipements allant du macro au micro (appareils nomades, microsystèmes, automobile, … etc.), associée à une demande d’accroissement de leurs performances, fiabilité et miniaturisation impose de repenser la conception de ces systèmes. L’intégration peut apporter une réponse à ces besoins. Le travail présenté dans cette thèse s’inscrit dans le cadre des problèmes d’intégration des dispositifs électriques en général et des composants passifs en particulier, permettant de réaliser des systèmes de conversion intégrés. L’objectif de ce travail est l’intégration d’un micro-transformateur dans un micro-convertisseur. Les inductances du primaire et du secondaire sont de type spirales planaires carrées. Le point de départ de ce travail est le cahier des charges du micro-convertisseur de type flyback destiné aux faibles puissances et aux hautes fréquences. Plusieurs étapes ont été nécessaires pour mener à bien cet objectif. Nous pouvons citer : - Le dimensionnement géométrique qui nous a permis de faire la modélisation du micro- transformateur. - A partir de ce modèle, nous avons extrait les paramètres électriques. - Les simulations menées avaient pour but de valider le fonctionnement du micro-transformateur. Elles consistaient en la visualisation des différents signaux de sortie (tensions et courants) du micro-convertisseur et du primaire et secondaire du micro-transformateur. - L’utilisation d’un logiciel multi-physiques nous a permis de visualiser la répartition du champ magnétique, les effets parasites ou encore la densité de courant dans les micro-bobines du primaire et du secondaire. Les résultats obtenus que nous qualifions sont compatibles avec l’intégration des composants passifs.