Un partenariat industriel entre l’institut Carnot ARTS et la société SPHEREA a permis de développer un premier prototype d’amplificateur de puissance ultra-rapide, le projet PLUTON (Power ampLifier for Ultra-fasT AC/AC conversiON).
L’entreprise et l’innovation
ETI de haute technologie, SPHEREA a développé une expertise sans égale de test des systèmes électroniques et optroniques critiques. Orientée vers la gestion de l’obsolescence et la pérennisation, SPHEREA prolonge la durée de vie des systèmes stratégiques de ses clients. Elle investit massivement dans le développement et l’intégration de nouvelles technologies, pour être déployées sur les offres existantes du Groupe SPHEREA mais aussi pour créer de nouvelles solutions pour accompagner ses clients toujours plus loin.
Le défi à relever
Lorsque l’on souhaite développer un équipement électromécanique, il est possible de faire appel à la simulation temps réel pour diminuer son temps de développement. On peut, par exemple, expérimenter ou tester une partie de ce dispositif en l’interfaçant avec une simulation temps réel qui embarque virtuellement le reste du dispositif. Cet interfaçage peut se faire avec des signaux logiques et analogiques classiques (simulation HIL, Hardware In the Loop) ou avec des signaux de puissance (simulation PHIL). Dans ce dernier cas, des amplificateurs de puissance sont utilisés comme interface.
Des solutions de conversion développées par SPHEREA existent déjà, comme les amplificateurs linéaires de Puissance+. Ils sont cependant basés sur une technologie linéaire, qui permet d’atteindre des bandes passantes élevées mais limite la réversibilité et n’autorise pas la régénération.
Le projet PLUTON vise à développer une interface de puissance à découpage avec des caractéristiques dynamiques se rapprochant des interfaces linéaires existantes. La problématique de développement d’une interface de puissance à découpage pour des applications PHIL est complexe et fait l’objet de travaux approfondis.
Le partenariat
L’expertise du Laboratoire d’Electrotechnique et d’Electronique de Puissance de Lille (L2EP) et les équipements de la plateforme EPMLab (Electrical Power Management Lab) du campus Arts et Métiers de Lille ont été mises au service de ce développement innovant.
Dans le cadre de ce partenariat, les objectifs du L2EP étaient de :
- choisir une structure pouvant répondre aux spécifications,
- dimensionner les composants passifs et semi-conducteurs en prenant en compte les aspects CEM,
- respecter des normes de pollution électromagnétique (par exemple pour des applications aéronautiques),
- développer un contrôle-commande rapide à implémenter sur composants FPGAs.
Un premier prototype de 5kVA a ainsi pu être développé.
Le L2EP étant à la pointe de la recherche scientifique en Génie Electrique, nous avons naturellement fait appel à ses équipes. Les premiers essais réalisés à la suite de ce partenariat ont confirmé les résultats théoriques et un accord-cadre est en cours de signature avec le L2EP pour supporter en partie ce développement.