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You searched for subject:(Transformateur acoustique). Showing records 1 – 3 of 3 total matches.

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1. Rossi, Mathieu. Conception optimale et multi-physique de composants passifs de puissance exploités dans le domaine ferroviaire : Optimal and multi-physic design of inductors-transformer associated to railway application.

Degree: Docteur es, Génie électrique, 2012, Ecole centrale de Lille

La tendance actuelle des équipements électriques ferroviaires est une concentration de matériels dans des volumes de plus en plus faibles et pour des puissances de plus en plus élevées. Ce progrès est permis par des composants à fort rendement (IGBT) qui ont la caractéristique de générer des pertes harmoniques importantes dans les composants magnétiques, provoquant du bruit à forte composante tonale. En conséquence, les cahiers des charges deviennent de plus en plus drastiques et augmente la difficulté de conception optimale des transformateurs. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des modèles multi-physiques afin d’intégrer les différents phénomènes tels que la thermique, le bruit ou les effets de la PWM. Cette thèse porte plus précisément sur le dimensionnement optimal des transformateurs et inductances présent dans les convertisseurs auxiliaires ferroviaires. L’intérêt de la mise en place une boucle d’optimisation sur un modèle multi-physique est montrée. Pour cela il est important de développer des modèles comportent un bon compromis entre le temps de calcul et la précision. Dans cette thèse seule les composants magnétiques refroidis par une ventilation forcée sont étudiés. Un modèle thermique 3D semi-analytique couplé avec un modèle électromagnétique est utilisé. Le choix de l’optimiseur s’est porté sur l’algorithme NSGA-II permettant d’effectuer des optimisations multi-objectifs (poids et pertes) en incluant des contraintes thermiques. Pour finir une étude de sensibilité est effectuée grâce à une méthode de plan d’expérience afin de juger de la robustesse des solutions optimales

Nowadays, power converters in railway domain are more and more compact and powerful. This progress is due to the use of fast efficient components, working at high frequency like IGBT. But this evolution generates many harmonics losses in different components as inductors or transformers, and complicates their design. In addition, for the design stage, acoustics comfort is an increasingly important factor. Hence, it is necessary to develop multi-physic models in order to integrate different phenomena as the PWM effects, the temperature, and the noise. These models are coupled to an optimization tool in order to define the design rules of passive components: inductors or transformers coupled with inductor for the railway applicationIt’s necessary to develop fast models with a good compromise between the accuracy of field calculations. In this thesis, only transformers and inductors with an air forced cooling are studied. A 3D thermal model based on a nodal network linked to electromagnetic model is used. In order to optimize this structure, NSGA-II algorithm is chosen. Some global optimizations, with respect to several objectives (weight and losses), including thermal constraint are finally presented. Experimental design method is applied to know how these response functions behave in the neighborhood of the optimal point

Advisors/Committee Members: Hecquet, Michel (thesis director), Brisset, Stéphane (thesis director), Lanfranchi, Vincent (thesis director).

Subjects/Keywords: Transformateur; Inductance; Ferroviaire; Multi-physique; Optimisation; Conception optimale; Thermique; Vibro-acoustique; Transformer; Inductor; Railway domain; Multi-physics; Optimization; Optimal design; Thermal phenomena; Vibro-acoustics

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APA (6th Edition):

Rossi, M. (2012). Conception optimale et multi-physique de composants passifs de puissance exploités dans le domaine ferroviaire : Optimal and multi-physic design of inductors-transformer associated to railway application. (Doctoral Dissertation). Ecole centrale de Lille. Retrieved from http://www.theses.fr/2012ECLI0034

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Rossi, Mathieu. “Conception optimale et multi-physique de composants passifs de puissance exploités dans le domaine ferroviaire : Optimal and multi-physic design of inductors-transformer associated to railway application.” 2012. Doctoral Dissertation, Ecole centrale de Lille. Accessed January 18, 2020. http://www.theses.fr/2012ECLI0034.

MLA Handbook (7th Edition):

Rossi, Mathieu. “Conception optimale et multi-physique de composants passifs de puissance exploités dans le domaine ferroviaire : Optimal and multi-physic design of inductors-transformer associated to railway application.” 2012. Web. 18 Jan 2020.

Vancouver:

Rossi M. Conception optimale et multi-physique de composants passifs de puissance exploités dans le domaine ferroviaire : Optimal and multi-physic design of inductors-transformer associated to railway application. [Internet] [Doctoral dissertation]. Ecole centrale de Lille; 2012. [cited 2020 Jan 18]. Available from: http://www.theses.fr/2012ECLI0034.

Council of Science Editors:

Rossi M. Conception optimale et multi-physique de composants passifs de puissance exploités dans le domaine ferroviaire : Optimal and multi-physic design of inductors-transformer associated to railway application. [Doctoral Dissertation]. Ecole centrale de Lille; 2012. Available from: http://www.theses.fr/2012ECLI0034

2. Heller, Jacques. Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique : Modelling and caracterization of capacitive micromachined ultrasonic transducers for the conception of galvanically isolated transformers.

Degree: Docteur es, Sciences de l'Ingénieur, 2018, Université François-Rabelais de Tours

Ces travaux présentent l'étude de transformateurs par voie acoustique, basés sur la technologie CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer ), visant à développer des composants monolithiques assurant l'isolation électrique au sein de la commande des interrupteurs à semi-conducteurs. S'agissant de microsystèmes électromécaniques, les CMUTs offrent des perspectives intéressantes en terme d'intégrabilité monolithique avec les interrupteurs à semi-conducteurs. L'architecture proposée est constituée de deux transducteurs CMUTs de part et d'autre d'un substrat en silicium. Un outil de modélisation a été développé dans le but de prédire le comportement du transformateur. Des protocoles de mesure du rendement des dispositifs fabriqués ont été mis en place permettant une évaluation quantitative des performances des prototypes (un rendement de 32 % est atteint avec une marge de progression à 60 %). L'exploitation du modèle développé, et validé par les résultats de caractérisation, a permis de mettre en évidence les limites et perspectives d'amélioration de ces dispositifs.

This work is a study of CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transduer)based acoustical transformers as a step in the development of insulating components in semiconductor switches control chain. CMUT transducers being electromechanical systems (MEMS), their monolithic integration with semiconductor switches is full of interesting perspectives . The proposed architecture consists of two CMUTs layered on each side of a silicon substrate. A computational tool was designed to predict the behaviour of the transformer. Measurement protocols of the power efficiency of the constructed transformers were set up and allowed to quantify the prototypes' performances (A 32 % efficiency is currently reached, with improvements attainable up to 60 %). Exploring the results of the developed model, validated by bench measurements, allowed to determine the current limits of the transformers as well as perspectives of improvement.

Advisors/Committee Members: Certon, Dominique (thesis director).

Subjects/Keywords: CMUT; Transformateur acoustique; Isolation galvanique; Éléments finis; FEM; Couplage au substrat; Caractérisation du rendement; CMUT; Acoustic transformer; Galvanic isolation; Finite elements; FEM; Substrate coupling; Power efficiency assessment

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APA (6th Edition):

Heller, J. (2018). Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique : Modelling and caracterization of capacitive micromachined ultrasonic transducers for the conception of galvanically isolated transformers. (Doctoral Dissertation). Université François-Rabelais de Tours. Retrieved from http://www.theses.fr/2018TOUR4009

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Heller, Jacques. “Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique : Modelling and caracterization of capacitive micromachined ultrasonic transducers for the conception of galvanically isolated transformers.” 2018. Doctoral Dissertation, Université François-Rabelais de Tours. Accessed January 18, 2020. http://www.theses.fr/2018TOUR4009.

MLA Handbook (7th Edition):

Heller, Jacques. “Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique : Modelling and caracterization of capacitive micromachined ultrasonic transducers for the conception of galvanically isolated transformers.” 2018. Web. 18 Jan 2020.

Vancouver:

Heller J. Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique : Modelling and caracterization of capacitive micromachined ultrasonic transducers for the conception of galvanically isolated transformers. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université François-Rabelais de Tours; 2018. [cited 2020 Jan 18]. Available from: http://www.theses.fr/2018TOUR4009.

Council of Science Editors:

Heller J. Modélisation et caractérisation de transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés appliqués à la réalisation de transformateurs pour l'isolation galvanique : Modelling and caracterization of capacitive micromachined ultrasonic transducers for the conception of galvanically isolated transformers. [Doctoral Dissertation]. Université François-Rabelais de Tours; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018TOUR4009

3. Ngo, Sophie. Dispositf acoustique pour l'isolation galvanique : le CMUT, une voie innovante : Galvanic isolation by acoustic device : the CMUT, an innovative solution.

Degree: Docteur es, Electronique, 2013, Université François-Rabelais de Tours

Les dispositifs d’isolation galvanique intégrés au sein des systèmes de commande d’interrupteurs de puissance doivent répondre à une demande accrue en performance, facilité d’intégration et efficacité énergétique. Les transducteurs ultrasonores capacitifs micro-usinés (cMUT : capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer), capables d’émettre et de recevoir des ondes ultrasonores, semblent une alternative tout à fait nouvelle à la fonction d’isolation galvanique. Ces travaux de thèse ont pour objectif de démontrer la faisabilité d’un dispositif basé sur la technologie cMUT. Le principe de fonctionnement consiste à transmettre une information grâce à une communication par onde acoustique de volume entre deux réseaux de cMUT placés de part et d’autre d’un substrat. Nous focalisons, en premier lieu, ces travaux sur le processus de fabrication par micro-usinage de surface des cMUT ainsi que les techniques de réalisation des dispositifs en structure double face sur substrat de silicium. L’étude permet d’identifier le collage de substrat comme une solution de fabrication industrialisable. Suite à la réalisation des dispositifs, la caractérisation électro-mécanique des cMUT est une étapeessentielle à la validation de leur fonctionnalité en tant que dispositifs émetteurs. L’étude débute par uneévaluation des propriétés mécaniques du matériau constituant la membrane et qui impactent directementle comportement global des cMUT. Puis, la caractérisation du comportement statique et dynamique descMUT permet d’extraire les paramètres tels que la fréquence de résonance, la tension de collapse etl’efficacité électro-mécanique qui définissent le mode de pilotage d’un tel système.Finalement, la validation du concept de transmission et de détection d’ondes ultrasonores est réaliséegrâce à des mesures de vibrométrie laser Doppler. Les résultats apportent des éléments de réponse quantau mode de propagation des ondes et permettent d’identifier les topologies de meilleure efficacité entransmission acoustique. Enfin, l’intégration du prototype dans l’application de commanded’interrupteur de puissance démontre la faisabilité du concept de transformateur acoustique basé sur latechnologie cMUT.

Galvanic isolation devices integrated into switch command systems must be able to answer all of the increasing demand for performance, energetic efficiency and integration easiness. The capacitive micro machined ultrasonic transducers (cMUT), able to emit and receive ultrasounds, could be an entirely new alternative to the function of galvanic isolation. This work aims to demonstrate the feasibility of a cMUT-based device. The operating principle consists in transmitting information thanks to a bulk acoustic wave between two cMUT arrays located on both sides of a substrate. We first focus on cMUT surface micromachining fabrication process and techniques of double-side device manufacturing. Our study allows us to identify wafer bonding as a realistic industrial solution. After device fabrication, electro-mechanical of cMUT is an essential step to…

Advisors/Committee Members: Alquier, Daniel (thesis director).

Subjects/Keywords: Isolation galvanique; Transducteur ultrasonore capacitif micro-usiné; CMUT; Ultrasons; Onde acoustique de volume; Micro-usinage de surface; Vibrométrie laser Doppler; Transformateur acoustique; Galvanic isolation; Capacitive micro-machined ultrasonic transducer; CMUT; Bulk acoustic wave; Surface micro-machining; Vibrometer laser Doppler; Power switch; Acoustic transformer

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APA (6th Edition):

Ngo, S. (2013). Dispositf acoustique pour l'isolation galvanique : le CMUT, une voie innovante : Galvanic isolation by acoustic device : the CMUT, an innovative solution. (Doctoral Dissertation). Université François-Rabelais de Tours. Retrieved from http://www.theses.fr/2013TOUR4027

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Ngo, Sophie. “Dispositf acoustique pour l'isolation galvanique : le CMUT, une voie innovante : Galvanic isolation by acoustic device : the CMUT, an innovative solution.” 2013. Doctoral Dissertation, Université François-Rabelais de Tours. Accessed January 18, 2020. http://www.theses.fr/2013TOUR4027.

MLA Handbook (7th Edition):

Ngo, Sophie. “Dispositf acoustique pour l'isolation galvanique : le CMUT, une voie innovante : Galvanic isolation by acoustic device : the CMUT, an innovative solution.” 2013. Web. 18 Jan 2020.

Vancouver:

Ngo S. Dispositf acoustique pour l'isolation galvanique : le CMUT, une voie innovante : Galvanic isolation by acoustic device : the CMUT, an innovative solution. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université François-Rabelais de Tours; 2013. [cited 2020 Jan 18]. Available from: http://www.theses.fr/2013TOUR4027.

Council of Science Editors:

Ngo S. Dispositf acoustique pour l'isolation galvanique : le CMUT, une voie innovante : Galvanic isolation by acoustic device : the CMUT, an innovative solution. [Doctoral Dissertation]. Université François-Rabelais de Tours; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013TOUR4027

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