Carlos Augusto BERLITZ a soutenu sa thèse le 20/12/2023.
Lieu : INSA-Lyon
Jury :
Rapporteurs :
M. Marc COUSINEAU, Maître de Conférences HDR, Univ Toulouse
M. Aleksandar PRODIC, Full Professor, Univ Toronto, Canada
Examinateurs :
M. Jean-Michel VINASSA, Professeur des Universités, Univ Bordeaux
Mme. Romane DUMOND, Docteur ingénieure chez STMicroelectronics, Grenoble
M. Samir OUKASSI, Directeur de Recherches, CEA LETI
Encadrement :
M. Bruno ALLARD, Professeur des Universités, Directeur
M. Gael PILLONNET, Directeur de Recherches, CEA LETI, Co-directeur
Résumé :
Avec la popularisation récente des dispositifs électroniques portables, des capteurs sans fil et de l’Internet des objets (IoT), la demande de solutions de gestion d’alimentation efficaces et adaptables a atteint des sommets sans précédent. Les applications à faible puissance, couvrant un large éventail de domaines et sont devenues essentielles à notre mode de vie moderne. Ces applications, souvent alimentées par des ressources énergétiques limitées, présentent un ensemble unique de défis et d’opportunités dans le domaine de l’électronique de puissance. Alors que les convertisseurs CC-CC traditionnels ont démontré leur efficacité dans de nombreuses situations, leurs conceptions conventionnelles pourraient ne plus suffire à répondre aux exigences distinctes et strictes des systèmes à faible et ultra-faible puissance. La recherche des nouveaux convertisseurs CC-CC commuté spécifiquement adaptés aux applications à faible puissance est au cœur de cette thèse.
Traditionnellement, les convertisseurs CC-CC reposent sur des inducteurs ou des condensateurs pour une conversion à haute efficacité. Cependant, malgré les avancées dans des nombreux domaines de l’électronique de puissance, certaines limitations physiques et intrinsèques subsistent dans le domaine de faible-puissance, telles que les pertes de partage de charge ou la difficulté de miniaturisation des inducteurs. De telles contraintes appellent à des solutions innovantes pour ce genre d’application des convertisseurs CC-CC.
Cette thèse propose une solution pour relever les défis intrinsèques aux convertisseurs CC-CC traditionnels, une nouvelle famille de topologies de convertisseurs CC-CC à basse fréquence et faible puissance basée sur des batteries en tant que dispositif passif volant. Cette nouvelle famille de topologies est validée expérimentalement avec des avantages par rapport aux convertisseurs CC-CC traditionnels dans les mêmes conditions. Cela ouvre également un nouveau domaine d’étude pour les technologies passives jusqu’alors non explorées dans ce contexte, comprennent des batteries et piles à combustible.
Mots-clés : convertisseur à capacités commutées, micro-batteries, convertisseur à batteries commutées