La modélisation électromagnétique des dispositifs de puissance est incontournable si l'on souhaite prendre en compte le maximum de grandeurs physiques dès la phase de conception des structures. Elle passe par la connaissance fine des composants constituants les structures et par la simulation des systèmes complets. Pour ce faire, deux axes sont développés ici :
- la modélisation des composants magnétiques (inductance, transformateur, ...)
- la modélisation du câblage de toute sorte (PCB, barres massives, fils fins, plaques, ...)
Le logiciel InCa3D® est dédié à la recherche de schémas électriques équivalents de câblage. Tous les types de connectiques rencontrés dans les structures d'électronique de puissance ou les dispositifs de distribution électrique peuvent être décrits et modélisés grâce à la méthode PEEC (Partial Element Equivalent Circuit) sur laquelle il repose.
Le schéma électrique équivalent généré est à coefficients localisés. Il est composé de résistances, inductances et de couplages par mutuelles inductances. Un maillage judicieux des seuls conducteurs permet alors de prendre en compte les effets de peau et de proximité et conduit à des valeurs de paramètres dépendantes de la fréquence. Une méthode de modélisation mêlant une méthode intégrale et la « fast multipole » méthode, associée à un maillage adaptatif permet de compléter modèle avec des capacités. Par ailleurs la prise en compte de la présence de matériaux magnétiques a été rendue possible grâce à un couplage fort entre les méthodes PEEC et Eléments Finis par l'intermédiaire des deux outils InCa3D et Flux®. Ainsi ce modèle complet de la connectique des dispositifs permet d'ores et déjà d'évaluer de nombreuses grandeurs : courants globaux, densités de courant, pertes additionnelles dues au câblage, efforts électrodynamiques dus aux courants induits, champ magnétique rayonné proche, ...