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L'électronique de puissance : des applications multiples à venir ...

L'électronique de puissance (EdP) est souvent définie à partir d'un seuil de puissance, de courant ou de tension. Il serait préférable de la définir à partir de sa finalité, il s'agit alors du traitement de l'électricité en tant qu'énergie (ex. alimentation d'appareil électronique, poste de soudure, chargeur, onduleur ), alors que, pour l'électronique signal, l'électricité est un moyen de transmission et de traitement de l'information (ex. radio, télévision, fonctions analogiques, numériques ). Ces deux familles d'électroniques sont très souvent associées : un ordinateur a besoin d'une alimentation en énergie et de la même façon, un variateur de vitesse de moteur est commandé par un processeur.

Bien que souvent intimement associée à l'électronique signal, l'EdP fait appel à d'autres connaissances :

- Semi-conducteurs de puissance (MOSFET, IGBT, …)

- Composants magnétiques (transformateurs et inductances)

- Moyens de dissipation de puissance (dissipateurs, substrats métalliques, aéraulique)

- CEM (Compatibilité électromagnétique) le voisinage des courants forts et des signaux de commande sensibles impose de prendre des précautions pour éviter les perturbations. D'autre part, les équipements doivent être conformes aux exigences des normes d'émission et d'immunité

- Sécurité électrique connaissance des normes, réseaux, isolements

- Stockage de l'énergie électrique (condensateurs, inductances, batteries, piles à combustible)

Une connaissance nécessaire dans tous ces domaines fait que l'EdP est devenue une spécialité.

 

L'EdP a permis de faire évoluer de très nombreuses applications du domaine de l'électrotechnique :

- L'éclairage à incandescence vers le fluo-compact qui a un bien meilleur rendement

- L'électrothermie vers le chauffage par induction pour les matériaux conducteurs et les micro-ondes pour les isolants qui ont amélioré très sensiblement les rendements

- La commande des moteurs industriels par des variateurs de vitesse a permis de contrôler très précisément le procédé qui lui est associé

- Par rapport à un poste de soudure classique, l'introduction de l'EdP a entraîné une réduction de poids et de volume telle qu'il est devenu portatif

 

Le développement des énergies renouvelables comme le solaire photovoltaïque et l'éolien dont la production n'est ni stable ni continue fait appel à l'EdP pour la régulation et le stockage. A terme, le remplacement des hydrocarbures dans les transports par l'électricité en tant que vecteur d'énergie (véhicules électriques) fera appel à l'EdP pour les convertisseurs de commande des moteurs et la recharge des batteries.

 

Jean-Claude Guignard et Michel Guillet

Laboratoire LINA (Laboratoire d'Instrumentation Numérique et Analogique)

Tél : 02 41 73 53 21

jean-claude.guignard@univ-angers.fr