Etude comparative de différentes méthodes de dimensionnement d’une inductance planaire

Abstract

L'objectif de ce travail était d'étudier et de comparer différentes méthodes de mise à l'échelle géométrique de l'inductance planaire afin de l'intégrer dans un convertisseur de puissance DC-DC. Dans le premier chapitre, nous avons présenté des informations générales sur les composants passifs (bobines, condensateurs, résistances), ainsi que les pertes causées par ces composants lorsqu'ils sont utilisés à basses et hautes fréquences. Dans le deuxième chapitre, nous passons à la façon de calculer les valeurs des composants qui composent le filtre RC d'un convertisseur de puissance DC-DC selon les spécifications. Puis une présentation des différents matériaux utilisés dans le processus de l‟intégration des composants passifs. Le troisième chapitre était consacré à la modélisation et au dimensionnement de la bobine planaire à insérer dans le convertisseur. Pour cela, nous avons introduit plusieurs modèles mathématiques trouvés dans des recherches antérieures. Cela nous a permis de déterminer les paramètres géométriques qui nous ont été utiles pour réaliser différentes simulations de comportement électromagnétique. Enfin, une comparaison a été faite pour trouver la meilleure méthode qui nous donne des valeurs proches de la valeur souhaitée. Le dernier chapitre est consacré à la validation des résultats des dimensions géométriques et du comportement électromagnétique à l'aide du programme COMSOL Multiphysics. Les graphiques de simulation ont montré le comportement correct de la densité de flux magnétique et de la densité de courant admissible dans la bobine. Les résultats trouvés sont très encourageants et reflètent des dimensions géométriques correctement. Enfin, nous concluons que les résultats trouvées sont très raisonnables a échelle des bobines planaires carrées.