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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Réseaux de bord1. Généralités
1.1 Rôle
Les aéronefs, avions civils ou militaires, hélicoptères, sont de plus en plus automatisés. Par exemple, un avion de transport régional, pouvant transporter 70 passagers possède de 100 à 180 équipements électroniques en fonction des diverses options. Ces automatismes gèrent entre autres :
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le pilotage de l’avion :
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commandes de vol ;
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commandes moteur ;
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pilote automatique (décollage, croisière, atterrissage) ;
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système de freinage ;
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le guidage : navigation sur une trajectoire :
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gestion des radios ;
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gestion du carburant, du centre de gravité ;
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optimisation du vol ;
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les visualisations en planche de bord.
La puissance nécessaire au fonctionnement de l’ensemble de ces équipements électroniques varie de 5 à 10 kW en fonction de leur nombre. On comprend alors aisément l’importance que représente la génération électrique, la distribution et la conversion dans chaque unité de traitement. Un rendement faible des convertisseurs d’énergie se traduit par :
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une dissipation thermique supplémentaire au niveau de chaque équipement électronique et par la mise en œuvre de solutions pénalisantes en masse, en coût et en perte de fiabilité ;
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un dimensionnement plus important de la génération : masse des alternateurs, génératrices, batteries ;
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une augmentation du système de distribution : câblage (masse de cuivre), dimensionnement des protections (disjoncteurs, contacteurs, transformateurs).
Bien que l’expression de la fonction que réalise une alimentation soit l’une des plus simples à définir, à savoir fournir la tension et le courant nécessaires au bon fonctionnement de tout le dispositif électrique ou électronique, elle est aussi l’une des plus complexes à réaliser. Il s’agit peut-être là, du sous-ensemble sur lequel repose le plus de contraintes parmi toutes les fonctionnalités électroniques nécessaires à bord des aéronefs.
HAUT DE PAGE1.2 Évolution
Les 50 dernières années ont vu l’avionique effectuer plusieurs sauts technologiques...
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Généralités
BIBLIOGRAPHIE
-
(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
-
Reliability Prediction of electronic equipment - MIL HDBK 217F -
-
Requirements For the Control of EMF - MIL STD 461E -
-
Guidance for Test Procedures for Demostration of Utilization Equipment Compliance to Aircraft Electrical Power Characteristics - MIL STD 704 -
-
Série aérospatiale. Caractéristiques de l’alimentation électrique des aéronefs - NF EN 2282 -
-
Environmental testing - IEC 60068 -
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