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Modélisation et étude de la stabilité des convertisseurs statiques chaotiques : amélioration de la CEM
Les alimentations à découpage AC/DC, de par leur nature non-linéaire, sont susceptibles de présenter des comportements particuliers tels que le chaos. Elles comportent généralement deux étages en cascade. Le premier est un PFC Boost contrôlé en courant assurant la correction du facteur de puissance....
| Auteurs principaux : | , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français anglais |
| Titre complet : | Modélisation et étude de la stabilité des convertisseurs statiques chaotiques : amélioration de la CEM / Marcelle Merhy; sous la direction de Mohamed Machmoum ; co-encadrants Cristina Morel et Eric Chauveau |
| Publié : |
2012 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
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| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Génie électrique, Electronique et génie électrique : Nantes : 2012 |
| Sujets : | |
| Documents associés : | Reproduit comme:
Modélisation et étude de la stabilité des convertisseurs statiques chaotiques |
| Résumé : | Les alimentations à découpage AC/DC, de par leur nature non-linéaire, sont susceptibles de présenter des comportements particuliers tels que le chaos. Elles comportent généralement deux étages en cascade. Le premier est un PFC Boost contrôlé en courant assurant la correction du facteur de puissance. Le deuxième consiste en un convertisseur DC/DC, dont le rôle est la régulation de la tension de sortie. Le travail présenté dans ce mémoire traite de l amélioration des performances et de la compatibilité électromagnétique de cette structure en y introduisant volontairement le chaos. Dans un premier temps, nous modélisons le premier étage avec différentes approches afin d explorer le comportement chaotique et les phénomènes d instabilité. Nous proposons ensuite d introduire un contrôleur non-linéaire dans la structure cascade dont le but est de réduire les émissions spectrales et d assurer une faible ondulation de la tension de sortie. Ce contrôleur non-linéaire est basé sur la méthode d anti-contrôle du chaos utilisant une simple fonction sinusoïdale de l état du système. Le travail est présenté par étapes successives. Nous examinons tout d abord le convertisseur Buck DC/DC puis l ensemble du convertisseur AC/DC à deux étages et nous délimitons la zone où la compatibilité électromagnétique est améliorée dans chaque cas. Enfin, en s appuyant sur la modélisation par approche itérative, la stabilité des deux étages est étudiée et analysée via la méthode de Filippov. Les limites sont mises en évidence théoriquement et validées par simulation. Switch mode AC/DC power supplies, due to their non-linear nature, are prone to exhibit specific behaviors such as chaos. Their usual configuration consists in a two stages cascade structure. The first stage is a current mode controlled PFC Boost for providing a high input power factor. The second stage consists in a DC/DC converter, whose aim is to regulate the output voltage. The work presented in this thesis deals with improving performances and electromagnetic compatibility of this structure by inducing chaos phenomenon. Initially, we model the PFC converter with different approaches to explore the chaotic behavior and instabilities. We then introduce a nonlinear controller in the cascaded structure whose purpose is to reduce spectral emissions and ensure a low ripple output voltage. The nonlinear controller is based on the method of anti-control of chaos using a simple sinusoidal function of the system state. We first examine the DC/DC Buck converter then the entire AC/DC converter and we outline the area where EMC has been improved in each case. Finally, based on modeling by iterative map approach, the stability of the two stages is studied and analyzed via the Filippov s method. The limits are highlighted theoretically and validated by simulation. |
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| Variantes de titre : | Modeling and stability study of chaotic power electronic converters : improvement of electromagnetic compatibility |
| Bibliographie : | Références bibliographiques |