Conception de briques standardisées de convertisseurs de puissance dc-dc très haute fréquence – ENABLING-VHF

L'électrification massive des systèmes énergétiques implique une demande en forte croissance de système de conversion de l'énergie électrique à forte densité de puissance. Les composants passifs (magnétiques et diélectriques) des structures d'électronique de puissance ainsi que les circuits de refroidissement font partie des éléments les plus volumineux. La montée en fréquence des convertisseurs de puissance permet de réduire l'espace occupé et le poids de ces composants. Dans ce contexte, ce projet vise à concevoir des cellules de convertisseur dc-dc modulaires, standardisées et fonctionnant à des fréquences VHF (30-300 MHz). Ces briques de convertisseurs résonants seront constituées de semi-conducteurs de puissance associés à un substrat fonctionnalisé de sorte à tendre vers l’élimination de tout composant passif discret dans la structure, ce qui constitue un changement de paradigme dans la façon de concevoir les convertisseurs en électronique de puissance. En ce sens, les briques modulaires développées seront dimensionnées/développées de manière optimale au travers des moyens de conception dédiés (caractérisations hautes fréquences, simulations électromagnétiques, méthodes d’optimisation...). Les objectifs visés sont de dépasser les limites actuelles de l'électronique de puissance en termes d'intégration et de densité de puissance mais aussi de tendre vers des structures de conversion plus homogènes et optimisant les ressources nécessaires à leurs réalisations. Les briques de conversion conçues ont pour vocation à être proposées aux concepteurs du domaine industriel afin de couvrir un large champ d'applications par un assemblage et un contrôle dédié de ces modules. Enfin, ce projet s’inscrit dans un enjeu d’augmentation de la circularité en électronique de puissance en offrant des possibilités nouvelles de fin de vie des convertisseurs.