Study and construction of modulators with resonant or impulse transformers associated with a system of high current triggered spark gaps

De nos jours, pour accroitre le potentiel applicatif des machines de hautes puissances pulsees, il est necessaire de developper des modulateurs compacts capables de delivrer des impulsions de l’ordre de plusieurs Megawatts de duree pouvant atteindre plusieurs centaines de microsecondes. Cette amelioration requiert le developpement de structures innovantes dont le but est de produire aussi bien des puissances moyennes que des puissances cretes importantes. Les modulateurs etudies dans ce memoire sont bases sur l’utilisation de divers transformateurs pour la generation d’impulsions de tres forte puissance. Le projet AGIR (acronyme de « Architecture pour la Generation d’Impulsions Rectangulaires de forte de puissance ») est realise dans le cadre d’un RAPID (Regime d’Appui Pour l’Innovation Duale) finance par la Direction Generale de l’Armement (DGA). Le projet est une collaboration avec EFFITECH, une entreprise specialisee dans les puissances pulsees. L’objectif est de developper deux generateurs pour deux gammes de puissance crete (jusqu’a 10MW pour l’un et 1GW pour l’autre). Le premier modulateur « AGIR1 » repose sur l’association d’un convertisseur AC-DC et de 12 convertisseurs resonants DC-DC qui permettent la generation de plusieurs types d’impulsions (fort courant ou forte tension) en fonction de la configuration choisie. Le second modulateur repose sur le developpement d’un transformateur impulsionnel a quatre primaires synchronises. Chaque primaire est relie a un systeme de mise en forme de type Blumlein dont le declenchement est assure par un eclateur pressurise a trois electrodes. La synchronisation des quatre eclateurs est assuree par un generateur impulsionnel innovant a faible gigue. La principale difficulte du travail effectue au laboratoire reside dans l’etude des differents transformateurs haute-tension utilises (resonant ou impulsionnel) et du systeme de synchronisation des eclateurs. Chaque element constituant le systeme est etudie et simule de maniere electrostatique, electromagnetique ou electrique avant d’etre realise et assemble. Des essais ponctue l’etude afin de valider le fonctionnement en recurrent avec un systeme de dissipation thermique adapte.