Modélisation et Optimisation de la Connectique des Structures d'Electronique de Puissance

This document helps to design connections in Power Electron!~ devices. A device's optimisation method has been developed. The tirst part presents a cabling analytic modelling method : the PEEC method calculates an equivalent electric circuit of each connection type. This method, cou pied with an accu rate electrical circuit analysis, allows a circuit-solver-free study. In the same time, an electrodynamic modelling of the device has been developed. ln the second part, a deterministic optimisation method has been performed on the devices. This needed the development of a sensibility analysis program adapted to our PEEC method. The obtained results are satisfying whether the initial solution is not too far from the optimum. In the other case, a new method has been developed which consists in coupling a deterministic algorithm with a stochastic algorithm. The stochastic algorithm localises the global optimum area, and the more accu rate research is done with the deterministic algorithm. The tirst results are encouraging. The developed techniques have been validated tirstly on the 20 modelling of an industrial bus bar. Then, the optimisation of the parasitic inductance of a buck converter has been performed and the current repartition between two switches has been optimised.Ce mémoire apporte une aide à la conception de la connectique des structures d'Electronique de Puissance. Une méthode d'optimisation des structures a été mise en place. La première partie présente une méthode de modélisation du câblage. Celle-ci repose sur une méthode analytique: la méthode PEEC, qui calcule un schéma électrique équivalent de tout type de connectique. Cette méthode, couplée à une technique d'analyse des circuits électriques, permet une étude indépendante des solveurs de circuits. Sur le même principe, une modélisation électrodynamique de la structure a été développée. Dans une deuxième partie, une méthode déterministe d'optimisation â été utilisée pour améliorer les structures. Elle a nécessité le développement de l'analyse de sensibilité associée à notre méthode PEEC. Les résultats obtenus se sont avérés satisfaisants si la solution initiale était proche de l'optimum recherché. Dans le cas contraire, une nouvelle méthode a été développée, un algorithme stochastique a été associé à un algorithme déterministe. Ainsi, le premier algorithme permet de localiser la région de l'optimum global, puis une recherche plus fine est effectuée avec la méthode déterministe. Les premiers résultats sont encourageants. Les techniques développées ont été validées tout d'abord sur la modélisation 20 d'un busbar industriel. Ensuite, deux optimisations ont été réalisées: une minimisation de l'inductance parasite d'une structure hacheur et une optimisation de la répartition du courant entre deux interrupteurs