Calorimétrie par rayonnement thermique : application à la mesure des pertes dans les composants électriques

L’évaluation du rendement des systèmes et des composants de puissance compte pour une part importante dans leur conception et developpement. Les récentes exigences en matière de sobriété énergétique n’ont fait qu’accentuer cet enjeu. Nous avons donc imaginé et conçu un dispositif calorimétrique, destiné à caractériser les pertes électriques. Dans ce calorimètre, l’échange de chaleur entre le composant et la cellule de mesure s’effectue par rayonnement thermique. Ce dispositif permet de s’affranchir de la forme géométrique du composant. Le calorimètre fonctionne dans une gamme de température allant de 200 à 400K. Il permet ainsi de remonter aux pertes en fonction d’un environnement isotherme contrôlé. Le composant électrique peut être alimenté par une tension arbitraire allant jusqu’à 3kV. L’analyse des résultats obtenus sur des composants, a montré que l’erreur de mesure était inférieure à 2% pour une gamme de puissance dissipée allant du mW au Watt.

 
La mesure des pertes des composants électriques diverses est réalisée grâce à une cellule de mesure de type bollomètre avec une précision de l’ordre du mW
 

Réponse temporelle de la puissance de régulation de la cellule de mesure consignée à 30°C et de la température effective de la cellule de mesure en fonction du temps en partant de l’état on à off: estimation des pertes d’un convertisseur AC/DC.