Simulation thermique

Tenir compte des pertes par commutation et conduction

Heat sink

La gestion thermique est un aspect critique du convertisseur d’électronique de puissance.  Surtout  dans le cas de systèmes compactes et de densité de puissance élevée, il est important de pouvoir correctement estimer les pertes et les  températures des interrupteurs de puissance. Avec PLECS, ceci est possible dès le début de la conception du système. Les pertes par commutation et conduction sont déterminées à l’aide de tableaux de correspondances et injectées dans le domaine thermique. Cette approche ne ralentit pas la simulation car elle est compatible avec le modèle idéal que PLECS utilise pour les interrupteurs.

L’emploi de tableaux permet aussi de commencer à estimer les pertes même si le choix spécifique des interrupteurs n’a pas encore été fait. En effet, quelques points de correspondance approximatifs dans les tableaux peuvent déjà fournir une très bonne estimation initiale des pertes et du rendement d’un système.

C’est le tableau de correspondances qui fournit une identité particulière (fabricant, article) à l’interrupteur idéal.

Concept du dissipateur thermique

Le composant principal du domaine thermique est le « dissipateur », représenté par une surface bleue sur laquelle les composants des autres domaines physiques sont placés. Le dissipateur peut être comparé à une surface de température uniforme qui absorbe les pertes des composants placés au-dessus et les dissipe dans le reste du circuit thermique. La température du dissipateur qui varie en fonction des pertes est rebouclée dans les tableaux de correspondances.

Réseau thermique

PLECS utilise une analogie avec l’électricité pour modéliser le système thermique à l’aide de réseaux d’éléments discrets (RC). Le nombre d’éléments et de nœuds peut être choisi en fonction de la précision désirée.