Alimentation sans transformateur pour dispositif de décharge à barrière diélectrique (DBD)

Cette these porte sur le developpement d'une structure d'alimentation sans transformateur pour des decharges a barriere dielectrique (DBD). Une DBD est une charge permettant d'obtenir des plasmas froids a la pression atmospherique. Ce dispositif est fortement capacitif et son alimentation doit delivrer plusieurs kilovolts pour allumer et entretenir la decharge. Cette haute tension est classiquement obtenue a l'aide d'un transformateur elevateur. Dans une premiere partie, nous montrons que les elements parasites du transformateur impactent fortement le transfert d'energie vers la decharge. C'est pourquoi dans une seconde partie, nous proposons une nouvelle topologie d'alimentation sans transformateur elevateur. Les caracteristiques fondamentales et le dimensionnement de notre alimentation sont obtenus par une analyse theorique. Dans cette topologie, les interrupteurs sont directement connectes a la DBD ; ils doivent donc supporter des tensions de plusieurs kilovolts. Il y a encore quelques annees, il n'existait pas de semi-conducteur capable de supporter ce niveau de tension, a moins d'utiliser des interrupteurs fonctionnant a tres basse frequence. De recents progres sur les materiaux semi-conducteurs ont permis d'elaborer des transistors et des diodes a base de carbure de silicium (SiC) capables de supporter des tensions allant jusqu'a 10 kV. Ce niveau de tension est tout a fait compatible avec la topologie d'alimentation proposee ici.Nous consacrerons la troisieme partie du manuscrit a la mise en œuvre de notre convertisseur. Ce dernier, concu a base de semi-conducteurs SiC, est fonctionnel et permet d'allumer une decharge. Cependant le fonctionnement initialement prevu est fortement affecte par la presence des capacites parasites notamment celles des interrupteurs. Nous detaillerons le role de chacune d'entre elles. Nous proposerons enfin des solutions permettant d'ameliorer le transfert de puissance : mise en serie de semi-conducteurs basses tensions, utilisation sur DBD de forte puissance...