Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Alain CAILLOT : Responsable du Département Alimentations à Sextant Avionique
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Lire l’articleINTRODUCTION
La fonction alimentation est la seule qui se retrouve systématiquement dans les équipements électroniques indépendamment des domaines d’utili-sation : industriel, grand public, aéronautique, médical, etc.
La fonction alimentation consiste à convertir la tension du ou des réseaux d’entrée en tensions compatibles avec les constituants de l’équipement : circuits intégrés, circuits analogiques, capteurs, actionneurs, etc. Les réseaux fournissent, généralement, des tensions de 220 ou 380 V, 50 ou 60 Hz en monophasé ou triphasé dans les domaines industriels, grand public, médical, télécommunications, etc. Les domaines aéronautiques civils et militaires utilisent quant à eux des réseaux en continu 28 V pour les équipements nécessitant d’être secourus électriquement ou en alternatif 115 V/400 Hz monophasé ou triphasé pour les autres.
Outre la fonction de conversion d’énergie, l’alimentation inclut des fonctionnalités de filtrage et de conditionnement du réseau, de maintien d’une tension minimale : fonction booster, de gestion de réseaux multiples, de génération et de gestion de réserve d’énergie, de génération de signaux de service destinés en particulier aux microprocesseurs.
L’aéronautique se distingue des autres domaines par des exigences élevées sur les critères de qualité de la régulation, susceptibilité aux agressions électromagnétiques, rendement, masse, compacité, fiabilité, tenue aux vibrations, chocs, etc.
Les progrès continuels des semi-conducteurs, transistors MOS (Metal Oxide Semiconductor) et ASICs (Application Specific for Integrated Circuit) analo-giques en particulier, permettent de prévoir des améliorations substantielles des performances des alimentations des équipements aéronautiques dans les années à venir, mais aussi dans les autres domaines d’application.
en électronique, il existe un grand nombre de termes ou d’abréviations anglais non traduisibles. Ces termes seront repris en tant que tels dans ce chapitre.
Les schémas du présent document ne fournissent que le principe des fonctions qu’ils illustrent et ne peuvent en aucun cas être considérés comme des schémas d’application.
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Généralités6. Évolutions
6.1 Architectures
Pour les aéronefs, civils et militaires, les divers systèmes se présentent actuellement sous la forme d’une série d’équipements réalisant chacun l’une des fonctionnalités de ce système.
Pour des raisons essentiellement économiques et suite aux dernières évolutions des architectures programmées, les systèmes devraient se présenter dans la décennie à venir sous la forme de racks modulaires où chacune des fonctionnalités sera traitée par un module standard enfichable et programmable. Ce type d’architecture est déjà en partie utilisée sur des avions civils de Canadair.
Les avantages principaux sont dus à la modularité par l’emploi de modules standards, d’où des gains sur les coûts de développement, de production et de maintenance.
Ce type de racks devrait se retrouver prochainement sur les avions de premier niveau : Airbus et Boeing, ainsi que sur la prochaine génération d’avions de combat.
Pour les alimentations cette évolution se traduit par une refonte complète des architectures. La solution actuelle utilise une seule alimentation par équipement : alimentation centralisée. Dans une architecture de type rack, l’alimentation est décentralisée : une alimentation par module (figure 23).
L’interface avec le réseau alternatif ou continu est réalisé par un front-end. Ce module effectue le conditionnement du réseau : fonction de prérégulation. Dans ce module se trouvent également les réserves d’énergie et les protections du réseau de distribution interne au rack. Chacun des modules reçoit un réseau interne spécifique et protégé. Ce réseau peut être en continu 28 V.
Chaque module possède sa propre alimentation. L’objectif étant de standardiser les modules, il y a également une volonté forte de standardisation des alimentations. On trouve au niveau de ces alimentations essentiellement 2 fonctions : la conversion d’énergie et la gestion des signaux de service et de détection de panne.
HAUT DE PAGE6.2 Convertisseurs
Dans les architectures modulaires le convertisseur représente la quasi-totalité de l’alimentation. Celle-ci ne doit pas excéder en surface le 1/4 du module, aussi la densité volumique...
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Évolutions
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FERRIEUX (J.P.), FOREST (F.) - Alimentations à découpage, convertisseurs à résonnance : principes, modélisation, composants. - Masson, 1987.
-
(2) - CUK (S.), MIDDLEBROOK (R.D.) - A new optimum topology switching DC to DC converter - . PESC 77 Record.
-
(3) - CUK (S.), MIDDLEBROOK (R.D.) - Coupled inductor and other extensions of a new optimum topology switching DC to DC converter - . IAS 77 Annual.
-
(4) - ERICKSON (R.W.) - Synthesis of switched-mode converters - . IEEE 027569306/83/0000-0009.
-
(5) - SEVERNS (R.P.), BLOOM (G.E.) - Modern DC to DC switching-mode power converter circuits - . Van Nostrand Reinhold, 1985.
-
(6) - CHRYSSIS (G.C.) - High frequency switching power supplies, theory and design - . McGraw-Hill Publishing Company, 1989.
NORMES
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Reliability Prediction of electronic equipment - MIL HDBK 217F -
-
Requirements For the Control of EMF - MIL STD 461E -
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Guidance for Test Procedures for Demostration of Utilization Equipment Compliance to Aircraft Electrical Power Characteristics - MIL STD 704 -
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Série aérospatiale. Caractéristiques de l’alimentation électrique des aéronefs - NF EN 2282 -
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Environmental testing - IEC 60068 -
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