Polytech Projets Ge

h1=. P14A09 Module convertisseur DCDC intelligent

Projet GE4-GE5 2014-2015 : P14A09

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*Auteurs* : Bachir MEGHNINE, Mahamane TOURE

*Entreprise / Client* : Eaton Corporation / Jonathan BERNARD

*Responsable Projet* : Jacques LAFFONT

*Tuteur industriel* : Jean-Yves RIGNAULT

[[Résumé]]  

[[Abstract]]  

[[Introduction]]  

p((. [[1. Présentation de l'entreprise]]  

[[2. Les besoins du client]]  

p((((. [[a. Situation actuelle et problème]]  

[[b. Solutions envisageables]]  

[[c. Objectif du projet et problématique]]  

p((. [[3. Cahier des Charges]]  

[[4. Synoptique]]  

[[5. Développement]]  

p((((. [[a. Étude du module fourni par le client]]  

[[b. Contrainte de mise en parallèle]]  

[[c. Techniques de variation tension de sortie du convertisseur DC/DC]]  

p((((((. [[- Méthode du jfet]]  

[[- Méthode du potentiomètre numérique]]  

p((((. [[d. Mesure du courant]]  

[[e. Mesure de la tension]]  

[[f. Mesure de la température]]  

[[g. Procédure de mise en parallèle]]  

[[h. Caractéristique du produit final]]  

p((. [[6. Gestion de Projet]]  

p((((. [[a. W.B.S.]]  

[[b. Gantt]]  

p((. [[7. Conclusion]]  

p((. [[8. Notes d'application]]  

p((((. [[a. sujet 1 Mise en parallèle de deux structures de convertisseurs DC/DC Boost]]  

[[b. sujet 2 Études des disparités de convertisseurs DC/DC Boost]]  

p((. [[9. Bilan]]  

p((((. [[a. État d'avancement]]  

[[b. Analyse Critique]]  

[[c. Perspectives]]  

p((. [[10. Bibliographie]] 

---

*%{color:#90EE90}Résumé%*

*L’objectif de ce projet est de concevoir des modules convertisseurs intelligents, c’est-à-dire modifier la structure des cartes

fournies par le client afin d’avoir en sortie une tension variable, trouver une méthode pour la mise en parallèle de ces convertisseurs intelligents, faire communiquer les différents modules via un bus CAN, programmer les microcontrôleurs à partir d’une interface PC/CAN USB, réaliser des cartes de mesure qui seront utilisées lors de la régulation et la mise en parallèle des modules.

Ce projet a été proposé par la société Eaton qui conçoit et fabrique pour ces clients des systèmes d’alarmes et de détection

d’incendie pour la sécurité des bâtiments, et aussi des alimentations propres à ces systèmes pour assurer leur bon fonctionnement.*

*+Mots clés :+*

*Convertisseur intelligent

Eaton*

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*%{color:#90EE90}Abstract%*

*The aim of this project is to design intelligent converter modules, it means, change the structure of modules that we have

in order to have a variable output voltage , find a method for putting in parallel the modules intelligent converters , to doing communicate the different modules in parallel via a CAN bus, to Programm microcontrollers from a PC / CAN USB interface, make cards measure that will be used in the regulation and putting in parallel of modules

This project was proposed by the Eaton company that designs and manufactures alarm systems and fire safety for these

customers and also ensure the best fonctioning of these systems.*

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*%{color:#90EE90}Introduction%*

*Dans le cadre du cycle ingénieur Génie Électrique à Polytech Clermont-Ferrand, il est demandé de mener à bien un projet

avec un client d’une société industrielle. Le client en relation avec ce projet est Jonathan Bernard, chef de projet en recherche et développement de l’entreprise Eaton Corporation située à Riom.

Le thème de ce projet est la conception et la réalisation de modules convertisseurs intelligents. Ces modules serviront à

alimenter les différents systèmes d'alarme présents dans des bâtiments avec en majorité les sirènes d'alarme à incendie, les tourelles ou caissons de désenfumage et les ventouses retenant les portes coupe-feu.

Les enjeux de ce projet sont d'augmenter la puissance fournit aux systèmes sans avoir à modifier la technologie des

convertisseurs actuels qui ont une puissance limitée. La mise en œuvre de ce projet permettra au client d'avoir une plus forte rentabilité dans la production des convertisseurs actuels.

Dans la première partie du projet qui se déroule en quatrième année, une gestion de projet a été établie. Elle consistera à

présenter l’entreprise et mettre ainsi en valeur l’intérêt du projet pour l'entreprise. Il sera de même exposé les besoins du client avec notamment le cahier des charges muni de ces objectifs et contraintes. Pour terminer une gestion des tâches et du temps sera établie pour la cinquième année qui durera 140h.

Pendant cette cinquième année, l'objectif est de réaliser les solution aux problèmes en mettant en œuvre les différentes

solutions technologique étudié en quatrième année.*

p=. !https://forge.clermont-universite.fr/attachments/download/16185/P14a09Sys_alarme_20150125125202_20150125125338.jpg!

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*%{color:#90EE90}1-Présentation de l'entreprise%*

p((. *La société avec laquelle nous collaborons est Cooper Sécurité SAS qui appartient à Cooper Safety du groupe

Eaton Corporation.*

p((. *Cooper Securite a été crée en 1999 après la fusion de quatre entreprises chacune dominante dans leur propre activité :

Luminox (éclairage de sécurité) Nugelec (alarme et la détection incendie) Cooper Security (Alarme anti-intrusion) et CCH-Ceag (matériels électriques pour atmosphères explosibles).*

p((. *L’objectif majeur de cette union est de fournir à leurs clients un équipement alliant le même niveau de sécurité, une même

exigence de qualité et une même capacité d’innovation technologique.*

p((. *Au niveau interne de la société situé à Riom(63), elle détient un effectif de 220 personnes pour un chiffre d’affaire de

58 millions d’euros.*

p=. !https://forge.clermont-universite.fr/attachments/download/16186/P14a09entreprise_20150125125202_20150125125351.png!

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*%{color:#90EE90}2-Les besoins du client%*

*%{color:#82B6E1}2-a-Situation actuelle et problème%*

p((. *Un système de sécurité est généralement alimenté par batterie qui délivre une tension constante. En fonction de la charge qui doit être alimenté, il nous est nécessaire d’établir un convertisseur qui va abaisser ou élever la tension d’entrée.*

p((. *Le problème qui survient est qu’un convertisseur est limité en puissance. C'est-à-dire que pour une tension donnée il ne pourra pas délivrer le courant nécessaire pour la charge. L'entreprise pour laquelle le travail va être effectué dispose dans son portfolio des modules 30W 60W et 120W.*

p=. !https://forge.clermont-universite.fr/attachments/download/16187/P14a09situation_actuelle_20150128150308_20150128150338.jpg!

p((. *Actuellement lorsque les clients de l'entreprise veulent ajouter des systèmes d'alarme, ils doivent impérativement faire un nouveau circuit comme dans l'image suivante.*

p((. *Ainsi un fort problème se pose, EATON veut éviter à ces clients d'avoir plusieurs circuits dans leur batiments. La raison principal est de pouvoir vendre leurs produits avec un atout de facilité d'installation qui est un critère important car cela leur permettrait de faire la différence devant leur concurrents.*

p=. !https://forge.clermont-universite.fr/attachments/download/16188/P14a09situation_actuelle_2_20150128151421_20150128151434.jpg!

*%{color:#82B6E1}2-b-Solutions envisageables%*

p((. *Ainsi afin d'éviter aux clients d'avoir plusieurs circuits dans leur bâtiments, deux solutions sont possibles.*

p((. *La première est de concevoir des alimentations plus puissantes que celle actuellement chez Eaton soit plus de 120W.

Cependant cette solution présente des inconvénients, premièrement cela demande une technologie différente de conception ce qui n'est pas pratique au sein de la production de l'entreprise d'avoir deux design différents. De plus le fait de créer un nouveau module peut engendrer des couts élevés car si peu de leurs clients ont besoin de ces modules plus puissants cela engendrera un faible volume de production. Pour finir bien qu'on crée un nouveau module on aura toujours ce problème de limitation de puissance.*

p((. *La deuxième solution est la mise en parallèle de module élémentaires c'est a dire les modules que l'entreprise produit en

forte quantité notamment les 120W. Les atouts sont que cela va augmenter les volumes de production de ces modules élémentaires et le plus important c'est que cela sera adaptable à toute puissance.*

p((. *C'est ainsi cette deuxième solution qui va être abordée lors de ce projet.*

*%{color:#82B6E1}2-c-Objectif du projet et problématique%*

p((. *

Pour ce qui est de l'objectif du projet c'est de pouvoir augmenter la puissance d'alimentation, passer d'un circuit limité à

120W vers un autre circuit dépassant ces 120W. Pour faire cela on doit se confronter à deux problèmes un qui relève de la physique et un autre imposé par le client.*

p((. *Le premier est que pour éviter toute détérioration des modules il ne faut pas qu'il y ait de courant qui soit délivré l'un dans

l'autre.*

p((. *Et le deuxième est le fait qu'il faut que chaque module délivre le même courant durant leur fonctionnement. Les raisons

sont que ces modules sont généralement alimenté par des batteries et afin qu'elles soient toute remplacé en même temps lors de leur décharge il faut garantir qu'elles soient toute déchargé au même instant. De plus si les modules délivrent les même courant cela une usure homogène des modules.*

p((. *On peut voir sur ce schéma l'objectif à atteindre.*

p=. !!