Méthodologie de pré-dimensionnement de convertisseurs continu-continu isolés basée sur la méthode des plans d'expériences

摘要

This paper presents a methodology for the pre-sizing of power electronics converters based on the design of experiments. Nowadays, the use of mathematical optimization techniques to design power converters becomes more and more attractive and used. This paper tries to go a step further in combining these optimization techniques (more precisely the genetic algorithms) with the design of experiments methods (more precisely the response surface method) with the aim to propose a power converter pre-sizing methodology. Although this methodology is applicable to any kind of power converters, only the isolated dc-dc converters will be considered in this paper. Some contributions of this methodology will be discussed. So, a rigorous approach to help the designer to choose the best-suited topology for given specifications will be derived from this methodology. A second contribution of this methodology is the possibility to study the influence of some specifications on the power loss, weight and cost of the converter in order to optimize it.%Cet article présente une méthodologie de pré-dimensionnement de convertisseurs électroniques de puissance basée sur la méthode des plans d'expériences. Les méthodes d'optimisation offrent actuellement une approche intéressante au problème de dimensionnement et sont de plus en plus utilisées. Le présent article tente d'aller un peu plus loin en combinant l'utilisation de ces méthodes d'optimisation (plus spécifiquement les algorithmes génétiques) avec la méthode des plans d'expériences (plus spécifiquement les plans pour surfaces de réponses) dans le but de proposer une méthodologie destinée au pré-dimensionnement de convertisseurs électroniques de puissance. Bien que générique, cette dernière sera ici discutée dans le contexte des convertisseurs continu-continu isolés. Différents apports de cette méthodologie seront discutés. Ainsi, sur la base de cette dernière, une approche rigoureuse permettant au concepteur de choisir la topologie de convertisseur la mieux adaptée à un cahier des charges donné sera présentée. Un second apport de cette méthodologie est la possibilité d'étudier l'influence de certaines spécifications du cahier des charges sur les pertes, masse et coût du convertisseur afin de l'optimiser.