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FP7

PECOAT — Résultat en bref

Project ID: 307309
Financé au titre de: FP7-JTI
Pays: Royaume-Uni
Domaine: Énergie

De nouveaux revêtements pour les systèmes haute tension des avions

Les décharges électriques dans l'électronique de puissance des avions constituent un risque potentiel qui peut être atténué par la conception soigneuse des systèmes électriques. Les revêtements innovants des circuits imprimés capables de résister à des températures extrêmes et aux conditions de pression subies par un avion peuvent fournir cette protection.
De nouveaux revêtements pour les systèmes haute tension des avions
Le rapport d'informations sur l'aérospatiale (Aerospace Information Report, AIR) intitulé «Directives de conception haute tension pour les systèmes de l'aérospatiale» et développé par SAE International offre un cadre de conception des sous-systèmes haute tension pour utilisation dans des avions plus électriques. L'AIR identifie les risques de conception, les techniques d'atténuation et les méthodes de test pour des avions plus électriques.

Les systèmes haute tension intégrés sont sensibles à des décharges électriques qui peuvent être exacerbées par des basses pressions, de l'humidité et des températures variables. Les décharges électriques comprennent des décharges perturbatrices, partielles et de suivi qui, au-delà d'un certain seuil, augmentent la probabilité d'une décharge électrique pouvant conduire à des pannes importantes dans l'électronique de puissante haute tension.

Au sein du projet PECOAT (Novel coating systems for power electronics in aerospace environments), financé par l'UE, les chercheurs ont essayé de développer de nouveaux revêtements pour l'électronique de puissance capables de résister à des conditions extrêmes dans des environnements difficiles. L'accent a été mis sur l'électronique soumis à un environnement open-box, signifiant que la pression et la température varient en fonction de l'altitude.

Les chercheurs ont examiné des polymères comme le polyuréthane, l'acrylique, le parylène et la silicone. Les résultats des tests ont montré que le cycle thermique, l'humidité et le vieillissement thermique avaient une influence mineure sur les tensions de rupture relatives aux échantillons qui n'étaient pas soumis au processus de vieillissement. Des décharge partielles se sont révélées avoir un impact plus important sur la surface des revêtements, causant un vieillissement et une dégradation importants.

Les décisions de conception clés pour minimiser le risque de décharge électrique comprennent également l'espacement des composants et le contrôle du processus de production. PECOAT a fourni des recommandations aux partenaires industriels sur la conception à bord et a fabriqué de nouveaux circuits avec des espacements réduits. Les nouvelles directives de conception sur les espacements des voies sur les circuits imprimés et les techniques de revêtement révisées devraient permettre aux partenaires industriels de modifier les procédés de production et de produire des circuits imprimés de taille réduite et exempts de décharges partielles à des tensions plus élevées.

L'utilisation de revêtements nouvellement développés permettra aux systèmes d'électronique de puissance de fonctionner avec une densité de puissance accrue. En enlevant les boîtiers scellés hermétiquement utilisés jusqu'à présent pour la protection de l'électronique de puissance, ils permettent également des réductions de la masse des avions.

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Mots-clés

Revêtements, aéronef, systèmes haute tension, décharges électriques, électronique de puissance, PECOAT