Caractérisation de matériaux magnétiques en 1D en fonction de la température dans une large gamme de forme d’ondes, amplitude et température

Ampère est issu, en 2007 :

de la fusion du CEGELY (Centre de Génie Electrique de Lyon) et du LAI (Laboratoire d’Automatique Industrielle de Lyon), et

de l’intégration de chercheurs spécialisés en Microbiologie Environnementale …

Contractualisé avec le CNRS et 3 établissements lyonnais (ECL, INSA, UCBL), Ampère compte plus de 180 collaborateurs

Direction : Christian Vollaire, Professeur à l’ECL

Mots-clefs :

Matériaux du Génie électrique, Électronique de puissance, Haute-tension, Compatibilité électromagnétique, Modélisation électromagnétique, Systèmes de stockage de l’énergie électrique

Contrôle-commande, Mécatronique, Fluid power, Robotique médicale, Diagnostic et sûreté de fonctionnement

Transferts de gènes et adaptation bactérienne, Ingénierie écologique

Le Laboratoire est structuré en 3 Départements scientifiques :

Energie Electrique (EE) : créer et optimiser les dispositifs de transport, de distribution et de conversion de l’énergie Électrique en prenant en compte leur environnements

Bio-Ingénierie (BIO) : faire émerger des concepts fondamentaux, des méthodes et des applications en bioingénierie.

Automatique pour l’Ingénierie des Systèmes (AIS) : développer des méthodologies et des outils visant l’optimisation et la maîtrise du comportement dynamique des systèmes

Sujet :
Ce projet concerne la caractérisation magnétique de matériaux doux pour l ‘électronique de puissance. La
personne recrutée travaillera sur deux sujets tous deux concernant la caractérisation magnétique.
Un premier banc 1D moyenne fréquences (1kHz-1MHz), plutôt destiné pour des matériaux utilisés en
électronique de puissance (EP) existant doit être perfectionné en vérifiant que ce dernier est capable de mesurer
correctement les propriétés magnétiques de l’échantillon lorsqu’il est soumis à une température variable. En effet, les
matériaux ferrites grandement utilisés en EP sont très sensibles à la température. Connaître leurs propriétés
magnétiques en fonction de la température est un avantage certain pour le dimensionnement de composants
magnétiques tels que les inductances et transformateurs. Ce bancs est prévu pour mesurer les pertes magnétiques en
condition d’induction sinusoïdale (standard de caractérisation).
Un banc 1D moyenne fréquence pour des signaux plus communément rencontrés en électronique de puissance
(signaux carrés, MLI, avec ou sans composante continue. Les techniques couramment employées pour la
caractérisation standard (mesure électrique, induction sinusoidale) sont généralement mal adaptées aux signaux
rencontrés en EP. Ainsi, le laboratoire AMPERE souhaite développer un banc de mesure de pertes en se basant sur
une mesure thermique [3]-[4]. L’échantillon à caractériser sera excité par un convertisseur statique et la température
permettre de remonter à la valeur des pertes, plus précisément.
Les deux activités sont à développer en parallèle, car certaines phases d’acquisition de matériels peuvent prendre
un peu de temps.

Profil recherché : Une bonne maîtrise expérimentale d’appareils de laboratoire (GBF, oscilloscopes,
thermocouples, fer à souder) est indispensable pour mener à bien ce genre de projets. Une appétence pour la
programmation (en Python notamment) d'objets connectés en usb sous environnement linux serait un plus, car ça fait
partie de l'environnement du banc actuel. Connaissances de bases en électromagnétisme (loi de Lenz, théorème
d'Ampère, matériaux ferromagnétiques....). Personnes intéressées par la métrologie en général.