Business Case « Energie » : cartes à forts courants

Besoin exprimé auprès de CAO Concept par son client, industriel d’envergure internationale dans le domaine de la fourniture de l’énergie électrique dont l’éolien : concevoir des cartes électroniques véhiculant des forts courants avec des tensions élevées.

Vue de l'une des deux faces d'une carte électronique pour courants forts conçue par CAO Concept dans le cadre d'un projet Energie pour AEG Power Solutions

En pleine amorce d’un processus mondial sur la capacité à décarboner la production de l’énergie, notamment depuis des sources renouvelables comme le solaire et l’éolien, le stockage fait partie intégrante des défis à relever. Dans ce contexte, CAO Concept a travaillé sur la conception de ces cartes électroniques à forts courants. Son donneur d’ordres intervient à l’échelle du globe sur des secteurs comme le transport de l’énergie à destination des grandes infrastructures jusqu’aux applications « off grid ».

Le point central pour CAO Concept lors de la conception en CAO de ces cartes électroniques a été la capacité à dimensionner les pistes des circuits imprimés, en fonction des forts courants véhiculés et en tenant compte de l’environnement thermique.

De façon concrète, il a fallu optimiser le calcul de la section de la piste en fonction du courant et de l’élévation maximale de température admise ; cela selon la TG (température de transition vitreuse) des matériaux employés pour le PCB.

Autre enjeu dans ces environnements à tensions élevées : les distances d’isolement doivent être conformes aux normes IPC-22 21. Celles-ci fournissent les références pour déterminer l’espace minimum entre deux conducteurs ou Minimum Conductor Spacing.

Comment dimensionner les plages de dissipation thermique lors du design CAO d’une carte électronique pour forts courants ?

L’une des problématiques du routage de telles cartes à forts courants tient en effet dans la capacité à optimiser l’évacuation de la chaleur des composants. Lors du design, le dimensionnement des plages de dissipation thermique est l’une des étapes centrales.

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