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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Conversion bidirectionnelle de tension DC pour applications de faible puissance

LORENTZ, Vincent Raymond Henri (2008) Conversion bidirectionnelle de tension DC pour applications de faible puissance. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Cette thèse se focalise sur la conversion de tension utilisée dans l’équipement mobile. Le concept présenté combine le convertisseur de tension avec l’unité de gestion de l’énergie en constituant un convertisseur de puissance intelligent (IPC) intégré dans la batterie et capable de fournir une tension régulée et ajustable, adaptable à tout équipement mobile. L’IPC doit permettre un flux d’énergie bidirectionnel car la batterie doit être rechargée. L’IPC a été conçu, simulé, tracé dans le layout et fabriqué avec une finesse de gravure de 0.18μm dans une technologie mixed-signal CMOS de UMC. L’IPC possède une tension de fonctionnement de 1.2V-3.6V, un courant continu maximum de 2000mA, et une fréquence de fonctionnement de 100kHz-10MHz. Des solutions nouvelles ont été développées pour l’IPC. Premièrement, une méthode pour détecter automatiquement le chargeur de batterie a été développée. Deuxièmement, une boucle de régulation continue a été développée. Elle permet d’augmenter ou de diminuer la tension à convertir dans les deux directions et à des fréquences élevées. Troisièmement, le dimensionnement dynamique de MOSFET a été développé pour maximiser l’efficacité de conversion à faible charge. Quatrièmement, une méthode d’estimation du courant moyen à travers l’inductance a été développée pour des fréquences jusqu’à 10MHz. Cinquièmement, une interface I2C a été implémentée pour permettre la configuration de l’unité de gestion de l’énergie. Comme la batterie intelligente contient un système de management de batterie et offre une tension ajustable, elle peut être facilement remplacée. L’upgrade des batteries devient possible, et l’autonomie des équipements mobiles est allongée.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Électronique, électrotechnique et automatique
Mots-clés libres:high frequency ; H-bridge ; PWM ; CMOS technology ; mobile systems ; lithium batteries ; bidirectional ; DC-DC converter
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 600 Technologie (sciences appliquées) > 620 Sciences de l'ingénieur > 621 Génie mécanique. Physique appliquée > 621.3 Electrotechnique, éclairage, électronique, télécommunications > 621.31 Énergie électrique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences appliquées > 620 Sciences de l'ingénieur > 621 Génie mécanique. Physique appliquée > 621.3 Electrotechnique, éclairage, électronique, télécommunications > 621.31 Énergie électrique

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-9 Electronique, automatique, électrotechnique, génie électrique
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-20 Physique, chimie, matériaux
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 537 Electricité et électronique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 530 Physique > 537 Electricité et électronique
Code ID:1553
Déposé le :15 Janvier 2009

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