Inductive PEEC method facet element for modeling regions volume conductor and thin
Méthode PEEC inductive par élément de facette pour la modélisation des régions conductrices volumiques et minces
Résumé
The PEEC method is known as a good method for modeling electrical connections in the domains of power
electronics and electrical engineering. It applies to a wide range of devices: printed circuits, bus-bars, solid
conductors. It is particularly well adapted for modeling the wire type conductive regions. However, it is required
a structured mesh (discretization geometries quadrangles) and this approach is limited in frequency (high skin
depth). Finally, it now seems difficult to envisage modeling of the volume conductors in standard PEEC
formulation.
This thesis develops integrals formulations using facet elements to improve the above mentioned limitations of
the standard PEEC method. It is in fact a generalization of the standard PEEC method by taking into account
unstructured meshes (volume and surface) and taking into account the notion of thin region with a small skin
depth.
The applications are the modeling of complex systems of conductors (non-simply connected regions) taking into
account the connections between regions (volume / wireframe, surface / wired volume / surface and surface /
surface).
La méthode PEEC est connue comme une bonne méthode pour la modélisation des interconnexions électriques
dans les domaines de l’électronique de puissance et l’électrotechnique. Elle s'applique à une large gamme de
dispositifs : circuits imprimés, bus-barres, conducteurs massifs. Elle est particulièrement bien adaptée pour la
modélisation de régions conductrices du type filaire. Cependant, elle est requise d’un maillage structuré
(discrétisation des géométries en quadrangles) et l’approche est limitée en fréquence (grande épaisseur de peau).
Enfin, il semble actuellement difficile d’envisager la modélisation de conducteurs volumiques dans une
formulation PEEC standard.
Cette thèse développe des formulations intégrales en utilisant des éléments de facette afin d’lever des verrous de
la méthode PEEC standard évoqués ci-dessus. Elle constitue de fait une généralisation de la méthode PEEC
standard par la prise en compte de maillages non structurés (volumique et surfacique) et la prise en compte de
notion de régions minces à faible épaisseur de peau.
Les applications visées sont la modélisation de systèmes de conducteurs complexes (des régions non simplement
connexes) en prenant en compte des connexions entre des régions (volumique/filaire, surfacique/filaire,
volumique/surfacique et surfacique/surfacique).