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Auteur(s)
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Michel GRACIET : Docteur ès sciences physiques - Ingénieur au Laboratoire central de recherches de Thomson-CSF
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Joseph PINEL : Docteur ès sciences physiques - Chef de service des Technologies Avancées Thomson-CSF DCS - Centre électronique Toulouse
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Lire l’articleINTRODUCTION
La protection des équipements électriques et électroniques vis-à-vis des perturbations électriques et électromagnétiques est devenue aujourd’hui un problème de plus en plus préoccupant par suite, d’une part, de la plus grande sensibilité des composants électroniques modernes aux surcharges électriques créées par ces perturbations et, d’autre part, des nombreuses sources de perturbations auxquelles peut être exposé tout équipement.
Il est connu, en effet, qu’il suffit d’une énergie de surcharge électrique de quelques microjoules seulement pour détruire un composant électronique à haut niveau d’intégration ou, du moins, altérer fortement ses performances, cela malgré les protections intégrées mises en place par les fabricants pour se protéger des risques associés aux décharges électrostatiques.
La protection des équipements, pour être efficace, nécessite d’être prise en compte dès le début de leur conception ; cela suppose donc que le concepteur ait une bonne connaissance :
-
des sources de perturbations auxquelles peut être soumis l’équipement (menace directe ou indirecte) ;
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des modes d’interaction de ces menaces, se traduisant par des perturbations (surcharge électrique ou influence électromagnétique) ;
-
des caractéristiques des perturbations créées.
Cet article donne une description détaillée des sources de perturbations les plus connues (décharges électrostatiques, impulsion électromagnétique d’origine nucléaire, coups de foudre et commutations inductives).
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Généralités
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3. Comparaison des perturbations
La description précédente montre que les différents types de perturbations créées dans un équipement sont, dans tous les cas, des surcharges électriques mais avec des caractéristiques très différentes, compte tenu de la diversité des sources de perturbations.
Cependant, de nombreux équipements doivent être aujourd’hui conçus pour résister à plusieurs types de perturbations ; cela suppose donc que les moyens de protection utilisés prennent en compte les différentes caractéristiques des surcharges créées, ce qui légitime une étude comparative des différentes mesures et des effets créés.
3.1 Comparaison des points de vue temporel et spectral
Il a été vu au paragraphe 2.2.2 que les formes d’onde d’IEM ou de foudre pouvaient être bien décrites par une expression faisant intervenir deux exponentielles. En généralisant cette méthode de description aux différentes sources de perturbations, il est possible de faire ainsi une comparaison aisée de leurs caractéristiques temporelles et spectrales.
La figure 21 illustre les deux modes de représentations, temporelle et spectrale, obtenues à partir du modèle de description à deux exponentielles et permet de mettre en évidence les paramètres principaux utiles pour la comparaison.
Le tableau 8 donne ces principaux paramètres pour les différentes conditions de DES, d’IEM, de décharge inductive et de coups de foudre décrites dans les paragraphes précédents. Dans le domaine temporel, on peut noter que l’IEM exoatmosphérique et les DES sont...
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