Résumé
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La compatibilité
électromagnétique (CEM) est l’un des aspects clés
de la technologie moderne où différents
appareils électriques sont utilisés ensemble pour
créer une application
électronique. Dans ce contexte, la conformité d’un
appareil aux normes CEM
réduit le risque de défaillances critiques
améliorant la fiabilité des produits
électroniques. La CEM englobe tous les types de domaines et
s’applique à divers
appareils, des grandes installations électriques aux appareils
portables ou aux
circuits intégrés (IC). Ce travail porte sur la
susceptibilité
électromagnétique des microcontrôleurs,
c’est-à-dire la capacité d’un
microcontrôleur à fonctionner correctement dans un
environnement
électromagnétique perturbé. Les
microcontrôleurs sont utilisés dans de
nombreuses applications différentes nécessitant
différents niveaux d’immunité
pour différentes typologies de perturbations.
Ce travail
de recherche étudie la susceptibilité des
microcontrôleurs standards STM32 aux
événements électriques transitoires rapides tels
que définis par la norme IEC
61000-4-4 en introduisant le Fast Transient Burst (FTB) test. Le test
FTB
consiste à injecter des trains d’impulsions haute tension sur
l’alimentation
des appareils électroniques. L’étude du comportement du
dispositif et l’analyse
des mécanismes de défaillance donnent des indications
importantes sur son seuil
d’immunité. Certaines stratégies système de haut
niveau ont été proposées pour améliorer
la robustesse d’un équipement électronique aux
perturbations électriques rapides
mais peu d’études sont consacrées aux solutions de
protection dans les circuits
intégrés ou dans les boîtiers. Ce travail part des
hypothèses de résonances du
réseau de distribution d’énergie (PDN) du
microcontrôleur étant corrélées avec
des seuils d’immunité FTB. En conséquence, certaines
techniques de modélisation
et de mesure sont présentées pour trouver les
résonances dans un dispositif
sous test (ou DUT) spécifique composé d’une carte de
circuit imprimé (PCB), d’un
boîtier et d’une puce en silicium. Enfin, la méthodologie
est appliquée à
certaines configurations de DUT pour montrer la corrélation
entre les caractéristiques
de résonance du PDN et les niveaux d’immunité FTB. Ce
travail ouvre la
possibilité d’utiliser l’analyse de résonance dans
l’étude de l’influence de
différents choix de conception sur la susceptibilité CEM
tels que la taille du
boîtier et de la puce et donne ainsi un outil prédictif
intéressant à utiliser
pendant la phase de conception d’un microcontrôleur.
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