Echangeur à Caloducs pour Electronique de puissance

Que ce soit pour un Devis chez un fabricant ou pour une datasheet de bureau d’etudes, les échangeurs à caloducs sont des pièces bien complexes.

En fait pas si complexe que ça : une approche pragmatique permet d’eviter le low-cost non fonctionnel ou la sur-technologie qui va couter tres cher en NRE et en fabrication.

Des solutions existent : elles sont bien connus de certains fabricants mais ne sont pas déployés sur internet : pourquoi ?

Quand vous faites de l’électronique de traction ferroviaire, des camions électriques tout terrain ou des éoliennes marines, vous n’avez pas intérêt à ce que le GAP technologique soit diffusé trop vite. on estime l’économie sur ces technologie à 7% ou 12% de la marge d’un projet.

Un étude amont avec un consultant présentant de manière exhaustive les technologies présentes sur le marché, sans mettre tel ou tel fabricant (ou pire, revendeurs) en avant, permet de répondre à une demande des directions des achats et des directions de l’ingénierie :

  • Just good enough & fit for purpose !

Le reste n’est qu’arrangement commercial, Faut il payer ce consultant ? évidemment, ce bench-marking prend du temps et tout a un cout. mais ce cout permet d’avoir une vue globale sur les technologies matures (TRL…) et donc de positionner le produit final avec quelques points de marge supplémentaires…

Plusieurs grands dossiers sur les caloducs ont été realisés en 2015. nous reviendrons dessus prochainement.

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Publié dans Refroidissement diphasique

Canicule et carte électronique

Canicule et carte électronique

Comme tous les ans, nous recevons beaucoup de demandes qui font le bonheur de nos bureaux d’études en managements thermiques.
Beaucoup de donneurs d’ordres finaux ont négligés le paramètre surchauffe des cartes.
L’électronique qui grille à cause de la chaleur n’est pas un mythe, c’est même la première cause de panne !

Prévisions météo à 3 jours pour Paris ( 75010 ) (excellent site Météo ciel !)

Quelques pistes :
- on a économisé quelques centimes ou quelques euros sur un système de plusieurs milliers d’Euro… la carte grille et le client final voit juste un produit de plusieurs milliers d’euro en panne… le risque en notoriété est élevé pour le fabricant.
- les Plage de températures : -25°C à +40°C par exemple… si à paris le 1 Juillet 2015 on a +39°C à l’ombre… combien a-t-on dans un appareil électronique sous tension ? Nous dirons au moins +20°c de Delta T, soit 60°C !
- L’éclairage LED : lors des étés chauds et des canicules, les éclairages LED grillent en grande quantité ou les durées de vie sont réduites…. normal : rares sont les dimensionnements qui prennent en compte les 3 paramètres
- température en hauteur dans le magasin
- peu de flux d’air sur le BA13 et SOUS la laine de verre
- graisse thermique inadaptée qui flue sous la pression du vissage et de la température.

Lors de nos conceptions, nous cherchons toujours à déplacer la chaleur. La source (la puce, la LED, l’IGBT) étant par nature indéplaçable…nos technologies innovantes en caloduc, graphite, plaque froide brasée permettent de déplacer la chaleur sur 10 centimètres à 5 mètres. Une fois la chaleur déplacée. on peut l’évacuer.
Cette approche en deux temps permets d’avoir un système électrique (IGBT, transformateur, convertisseur) qui fonctionne parfaitement en canicule, mais surtout tolérant aux pannes.

La pire approche ? Ça chauffe ? Souffle avec un ventilo ! Et si le ventilo s’arrête ? Mets en un deuxième ! Quand vous savez que les « Probability factor (L1, L10 or MTBF) » sont souvent donnés à 20°C (demandez les datasheets à vos Commerciaux !). Cela donne sur un ventilateur low cost à Tu=60°C les valeurs suivantes : au bout de 3 ans 30% seront en panne et au bout de 5 ans 100% seront en panne. Attention, c’est une statistique, donc cela veut dire que 5 à 10% tomberont en panne l’année « 1 ». AMD avait fait en 1995 une étude disant que le coef de vieillissement était x2 à chaque +10°C…

Il existe des gammes de composants low cost très performants : Les passifs ! Les caloducs peuvent être fournis directement adaptés avec les semelles usinées pour aller dans votre boitier. Les prototypages sont extrêmement rapides.

Nous livrons régulièrement sous 4 semaines des prototypes et des préséries. C’est l’idéal pour valider un système électronique avec un Go-NoGo avant de dépenser des centaines de K€ dans un hypothétique budget R&D.

Un exemple de saison ? Le refroidissement d’une carte électronique de guidage GPS Agricole et de contrôle de l’outil tracté. La carte doit être en plein champ en train de battre des escourgeons (orge d’hiver). Poussière, Chaleur et de vrais Opérateurs qui ne sont pas là pour passer le plumeau tous les deux heures… une approche pragmatique du management thermique et de la dissipation thermique de l’électronique en temps de canicule !

http://management-thermique.fr/

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Tutoriel de blindage electromagnétique CEM

De nombreuses questions nous arrivent sur ce sujet.
la CEM coute chere et donc en parler va nous generer du chiffre d’affaire…un opportuniste pourrait repondre cela…

ici rien de tout ça, nous sommes fidele à notre démarche pragmatique : La CEM c’est l’art d’enfermer des parasites dans une boite, ou empecher les parasites d’entrer dans une boite electronique…
si on ferme les fenetres, les ouvertures… ca chauffe ! et on retombe bien sur notre besoin de management thermique !

http://management-thermique.fr/141-vitre-blindee-cem-verre-polycarbonate

il existe d’excellente formations dispensées pour les bureaux d’etudes.
ici le sommaire d’une d’entre elles :

  • Rappel des Bases de la CEM

· Définitions et objectifs de la CEM
· Terminologies (le trio, les unités)
· Exemples de perturbations (ordre de grandeur)

  • Rappels des fondamentaux en électromagnétisme

· Antenne (principe, ordre de grandeur, caractéristiques)
· Onde (longueur d’onde, champ proche / lointain, propagation…)
· Relation domaine fréquentiel / temporel

  • Introduction à la CEM des cartes électroniques

· Rappel sur le composant et le PCB

  • Perturbations extérieures

· Analyse de risque CEM
· Préconisations génériques et spécifiques

  • Différents couplages électromagnétiques

· Couplages par impédance commune
· Diaphonie capacité / inductive
· Mode différentiel / mode commun

  • Construire une analyse de routage

Quelques normes utiles pour ce sujet, il ne faut jamais coller purement à une spec d’un fournisseur (s’il vous lache…) mais toujours a un standard qui suit :

EN 61000-6-1: Compatibilité électromagnétique CEM

MIL-STD-461 F: Control of Electromagnetic Interference

GAM-EG-13, 1ere partie : Perturbations ElectroMagnetique

TEMPEST :  Telecommunications Electronic Material Protected from Emanating Spurious Transmissions.

NSA NO. 94-106 SHIELDED

NF EN 55022 Mars 2007 : perturbations radioélectriques

Avec les 6 normes ci dessus on couvre 99.9% des besoins de manufacturer OEM ainsi que des Bureaux d’etudes.

Apres il faut aller dans les normes ci dessous…

 

ABD100 1.8 directive Airbus ´Electrical and Installation Requirements´

AMD-24C Airbus specification Voltage Spike requirement for A350XWB,

AIR 2021/E Caractéristiques des réseaux électriques à bord des aéronefs.

UK Defence Standard DEF STAN 59-411:  Electromagnetic Compatibility

Eurocopter TN N 000 A 0503 & Eurocopter SPX 902 A002 E01

Electromagnetic Compatibility SPX902A0002E01

Boeing D6-36440 EMI, Environmental and Structural Requirement

PSA Peugeot Citroën B21 7110 : environnement électriques électroniques

BMW Group Standard GS 95002 Electromagnetic Compatibility (EMC

Renault 36-00-808 : COMPATIBILITE ELECTROMAGNETIQUE

EUROCAE ED-14G :

RTCA DO160-F Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne

Section 19 : Sensibilité aux signaux induits

Radiated Susceptibility / Immunity Magnetic Fields 20 Hz – 100kHz

Section 20 : Sensibilité aux radios fréquences (rayonnées et conduites)

Section 21 : Émission d’énergie en radio fréquence

IEC Standards+ CISPR 22 ed6.0NF  EN  50121. – Applications ferroviaires. – Compatibilité électromagnétique

MIL-C-14806A,

Directive 89/336/CEE : comptabilité électromagnétique

NATO STANAG 4435: Electromagnetic Compatibility

Directive 2004/108/CE compatibilité

IEEE 299-2006. Electromagnetic Shielding Enclosures

NF EN 55022 Mars 2007 : perturbations radioélectriques

STANAG 4436:1993Electromagnetic Compatibility

AECTP-500 Ed. 3 (2009)Electromagnetic Environmental Effects Test

AECTP-500 Ed. 2 (2006)

STANAG 4435:1993

STANAG 4436:1993

STANAG 4437:1994

AECTP 250: Electrical and Electromagnetic test Conditions.

GAM EG 13 . Norme Interarmées / GAM – Guerre Air Mer

MIL-E-12397B, abrasion resistance of reflection-reducing films

MIL-C-675C, anti-reflection coatings on optical materials.

AFSC DH 1-4 : Electromagnetic Compatibility

DIN VG 95373 : Electromagnetic compatibility

CEI IEC 61587-3 performance du blindage électromagnétique

STANAG 4370 Ed. 3 (2008) Environmental Testing

CISPR 25 , ISO 11452-2:2004. perturbations Èlectriques

ISO 7637-2:2011. Vehicules routiers — Perturbations

ISO 11452-4:2011. Vehicules routiers — perturbations

ISO 10605:2008 Road vehicles – electrostatic discharge

http://management-thermique.fr/141-vitre-blindee-cem-verre-polycarbonate

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Les coûts de non qualité en Management Thermique

Des pertes considérables pour l’entreprise sont souvent engendrées par une qualité mauvaise des composants de dissipation thermique.

L’estimation des coûts de la non qualité permet de connaître les gisements à exploiter pour accroître la compétitivité, d’établir des priorités pour les actions correctives et de mesurer globalement les progrès. On raison souvent en Sourcing Achat Pur avec un objectif de saving : c’est hélas loin du cout complet.

En effet, les coûts résultants de la non qualité se décomposent en :

* Coût de détection : dépenses engagées pour vérifier la conformité des produits aux exigences de qualité.

un fournisseur local aura peu de frais pour les couts de détection. si une visite est nécessaire, cela peut se faire dans la journée avec de la réactivité. pas besoin de visas de billets d’avion pour voir de toute façon quelque chose qui aura été préparé pour votre visite « surprise »

     * Coût de prévention : investissements humains et matériels engagés pour vérifier, prévenir et réduire les anomalies.

la visite régulière des fournisseurs est une tache importante dans l’acte d’achat BtoB, on voit si l’entreprise est pérenne, comment les équipes fonctionne….cela conforte la stratégie achat ou au contraire indique qu’il est temps de passer à des nouveaux modèles économiques d’achats…

     * Coût des anomalies internes : frais encourus lorsque le produit ne satisfait pas aux exigences avant d’avoir quitté l’entreprise.

Souvent la relance, le suivi, l’expediting coutent énormément cher à l’entreprise et au service achat. des prestataires externes sont souvent embauchés pour cette tache… leur objectifs etant … (et cela se comprend) de faire durer la mission !! il est nécessaire en 2015 d’avoir un fournisseur avec un extranet « commande » ou l’on retrouve toute la commande (prix, accusé de réception, bordereau de livraison, colisage, numero de suivi du colis) ainsi on a l’info disponible gratuitement, et en tout temps et tous lieu !

     * Coûts des anomalies externes : frais encourus lorsque le produit ne répond pas aux exigences de qualité après avoir quitté l’entreprise.

C’est bien connu que le diable se niche dans les détails… un fournisseur en management thermique doit etre clair et précis dans la définition du matériel. que ce soit du grade d’aluminium à la forme des pas de vis… ainsi on quantifie mieux ce que l’on achete et l’analyse ratio prix/prestation est plus précis.

http://www.management-thermique.fr/

Dans les Directions des Achats, le proverbe suivant revient en force : « Je ne suis pas assez riche pour acheter bon marché »

Ceci est un fait, si vous dépensez de l’argent dans des composants bon marché, vous aurez à en racheter de nouveau dans quelques mois, le taux de rebut et de reprise sur ligne de fabrication sera élevé. Il est donc préférable de payer plus cher, cela vous évitera de futures dépenses.

De plus, les composants bons marché vous fait perdre du temps pour les trouver, du temps pour les réparer…Ce qui peut vite devenir frustrant ! Au final vous perdrez plus d’argent. le Logiciel SAP est excellent pour tracer et identifier ces couts qui font grimper votre prix de revient pondéré (PRP).

Comme le disent les allemands : « Ce qui est bon marché coûte plus cher ! »…ça c’est l’adage…. mais quand vous travaillez sur un segment industriel, l’utilisation de composants prémium donnent des USP « unique selling point » à vos équipes et donc plus de ventes… comme vous achetez en plus grosse quantité, votre prix de revient pondéré baisse…. et votre marge augmente…

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