Brevet FR3045921A1 — publié le 20170623

CIRCUIT A INDUCTANCE INTEGRANT UNE FONCTION DE GESTION THERMIQUE PASSIVE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne un circuit à inductance comprenant un noyau monobloc intégrant une fonction de gestion thermique passive. La figure 1 représente un circuit à inductance connu de l'état de la technique et décrit dans le brevet US 6,920,039 B2 comprenant : a) un noyau 1 fait d'un matériau magnétique, monobloc, d'encombrement volumique V, comprenant un cadre 2, et une barre 3 disposée au centre du cadre 2 de manière à former deux boucles magnétiques rectangulaires, symétriques par rapport à la barre, contigus au niveau du plan de symétrie de la barre, et de longueur effective I, les parties droites des boucles magnétiques présentent une section transversale de surface A, b) une bobine 4 comprenant N spires autour de la barre 3, c) des ailettes 5 exposées à l'environnement extérieur et destinées à dissiper de la chaleur, Les ailettes sont rapportées sur la surface latérale extérieure du noyau 1. Un circuit à induction présente une inductance L déterminée par les grandeurs A, I et N, ainsi que par la perméabilité il, magnétique du noyau 1, et est donnée par la relation suivante : A L = ktok1,N2 -1 Autrement dit, la géométrie du noyau 1, et plus particulièrement le rapport des facteurs géométriques I et A, détermine la valeur de l'inductance du circuit à inductance. Un tel circuit à induction est, par exemple, utilisé dans des convertisseurs de puissance dont la fonction est d'adapter la tension et le courant délivrés par une source de puissance électrique pour alimenter un système électrique. 3045921 2 Un convertisseur de puissance comprend également des composants électroniques fonctionnant comme des interrupteurs (composant actifs) commutant à une fréquence donnée f, et permettent ainsi d'alimenter la bobine 4 d'excitation magnétique. 5 Dans le cas des convertisseurs DC/DC par exemple, les composants actifs sont des transistors qui sont utilisés pour « découper » la tension d'entrée selon des cycles réguliers. Afin de délivrer une tension continue en sortie, des circuits à inductance sont utilisés pour stocker et déstocker l'énergie électrique sur chaque cycle et pour lisser la tension de sortie à sa valeur moyenne. 10 En fonctionnement, le courant électrique, délivré par les composants actifs, parcourt la bobine 4 d'excitation magnétique, et génère ainsi un flux magnétique, comprenant deux boucles symétriques fermées, dans le noyau 1. Tel qu'illustré à la figure 2, le flux magnétique prend naissance dans la barre 3 selon l'axe de symétrie, et s'écoule de façon symétrique, d'une extrémité de la 15 barre 3, dans le cadre 2 pour reboucler dans l'autre extrémité de la barre 3. Les circuits à inductance peuvent représenter jusqu'à 40 % du volume et du coût du convertisseur. Aussi, le volume d'un circuit à inductance peut être réduit par l'utilisation de noyaux magnétiques comprenant un matériau à forte perméabilité 20 magnétique, par exemple lir > 50. Parmi les matériaux magnétiques présentant une perméabilité magnétique élevée, on peut citer les oxydes de type ferrite, et plus particulièrement les matériaux : Mn1_xZnxFe204 et Ni1_xZnxFe204. Le volume des circuits à inductance peut également être réduit en augmentant la fréquence de fonctionnement des circuits à inductance. Par exemple, les 25 composants actifs peuvent comprendre des transistors faits sur du Nitrure de Gallium (GaN). Ces derniers permettent d'atteindre des fréquences de commutation supérieures à 1 MHz. A cet égard, l'homme du métier pourra consulter le document A. M. LEARY [2]. L'écoulement du flux magnétique dans le noyau 1 s'accompagne de pertes magnétiques, qui se traduisent par un échauffement du noyau. 3045921 3 Cet échauffement du noyau peut dégrader les performances du circuit à inductance, et à terme le rendre inopérant. La diminution du volume du noyau, permise par l'utilisation de matériaux magnétiques constituant le noyau de perméabilité magnétique élevée et/ou 5 par l'augmentation de la fréquence de fonctionnement du circuit à inductance, exacerbent cet échauffement. Des moyens de dissipation de chaleur sont alors ajoutés au circuit à inductance afin de mieux gérer la quantité de chaleur créée lors du fonctionnement du circuit à inductance. 10 Les moyens de dissipation de chaleur, tels que représentés à la figure 1, prennent généralement la forme d'ailettes la disposées à l'extérieur du noyau et rapportées sur la surface extérieur dudit noyau, de manière à augmenter la surface d'échange du noyau 1 avec l'air environnant. Les ailettes 5 ainsi disposées ne modifient pas les facteurs géométriques 15 du noyau 1, et laissent donc la valeur de l'induction magnétique du circuit à inductance inchangée. Cependant, ces moyens de dissipation de chaleur ne sont pas satisfaisants. En effet, le volume occupé par les moyens de dissipation vient s'ajouter au volume de l'inductance, et également augmenter sa masse. Par ailleurs, pour être efficaces, les ailettes 5 doivent présenter une surface d'échange importante, et donc, occuper un 20 volume relativement important par rapport au noyau. Or, pour certaines applications, il est souhaitable, voire primordial, que les circuits à inductance équipés de leurs moyens de dissipation de chaleur occupent le plus faible volume possible. Les circuits à inductance requièrent alors des moyens de dissipation 25 fonctionnant de manière plus efficace que ceux connus de l'état de la technique, notamment, dans les domaines de l'aéronautique et de l'automobile. Plus particulièrement, la gestion de la dissipation de la chaleur doit être également optimisée pour des circuits à induction impliquant l'utilisation de noyaux magnétiques 1 présentant une perméabilité magnétique supérieure à 50, et/ou des 3045921 4 fonctionnements desdits circuits à des fréquences élevées, par exemple supérieures à 1 MHz. Un but l'invention est alors de proposer un circuit à inductance présentant des moyens de dissipation de chaleur plus efficaces, et tout en limitant 5 l'augmentation du volume et de la masse dudit circuit. EXPOSÉ DE L'INVENTION Le but de l'invention est alors atteint par un circuit à inductance comprenant : a) un noyau fait d'un matériau magnétique, monobloc, 10 d'encombrement volumique V, comprenant un cadre, et une barre disposée au centre du cadre de manière à former deux boucles magnétiques rectangulaires, symétriques par rapport à la barre, contigus au niveau d'un plan de symétrie de la barre, et de longueur magnétique effective I, les parties droites des boucles magnétiques présentent une section transversale de surface A, 15 b) une bobine comprenant un nombre de N spires destinées à générer une induction magnétique dans la barre, c) des ailettes exposées à l'environnement extérieur et destinées à dissiper de la chaleur, les ailettes étant comprises, au moins en partie, dans au moins une zone 20 volumique du cadre, disposée dans le prolongement d'au moins une extrémité de la barre. Le circuit à inductance, lorsqu'il est dépourvu d'ailettes dans la au moins une zone volumique du cadre, a une inductance égale à l'inductance nominale L définie par les grandeurs A, I et N. 25 Par ailleurs, pour un circuit à induction dépourvue d'ailettes, et en fonctionnement, la au moins une zone volumique est également parcourue par des lignes d'induction magnétique. La section transversale dans les parties droites du cadre est la même pour chaque partie droite, et est rectangulaire. 3045921 5 Contrairement à l'état de la technique, les ailettes se trouvent ainsi dans le volume du noyau participant à la circulation des lignes d'induction magnétique. La Demanderesse a constaté qu'il existe des zones pour lesquelles l'induction magnétique locale est très faible, et ne contribuent que très peu aux 5 caractéristiques magnétiques du circuit à inductance. La Demanderesse propose donc d'utiliser au moins une de ces zones dans le noyau pour former des ailettes. Grâce à ces dispositions, la Demanderesse obtient un niveau de refroidissement remarquable. Par exemple, le Demanderesse a pu observer que la présence d'ailettes, selon l'invention, permet de faire passer la température du noyau du circuit à inductance en 10 fonctionnement de 250°C à 110°C. Par ailleurs, la présence d'ailettes affecte peu ou pas l'inductance du circuit à inductance par rapport à l'inductance nominale. Ainsi, les ailettes sont formées directement dans le volume du noyau. Les ailettes peuvent également être formées sans apport de matière supplémentaire, et par conséquent, sans affecter l'encombrement volumique du noyau. 15 Par ailleurs, la disposition des ailettes, dans une zone volumique du noyau et disposée dans le prolongement de la barre, permet de créer une surface d'échange de chaleur au plus proche de la zone du noyau la plus chaude. De plus, le fonctionnement d'un circuit à inductance à des fréquences supérieures à 1 MHz n'est plus un frein. En effet, l'augmentation de la de température 20 due à la montée en fréquence est parfaitement gérée par les ailettes selon l'invention. Selon un mode de mise en oeuvre, les ailettes sont disposées dans un fond d'au moins un évidement pratiqué dans la au moins une zone volumique du cadre, ledit au moins un évidement débouchant sur une surface latérale extérieure dudit cadre, et traversant de part en part le cadre selon une direction perpendiculaire au plan du 25 cadre. Ainsi, la forme de l'évidement rend possible une ventilation plus efficace des ailettes, et par conséquent un meilleur refroidissement du noyau. Selon un mode de mise en oeuvre, le au moins un évidement s'évase de son fond vers la surface latérale extérieure du cadre. 3045921 6 Selon un mode de mise en oeuvre, le au moins un évidement a une section, parallèle au plan du cadre, présentant des dimensions constantes selon une direction perpendiculaire au plan dudit cadre, ladite section est avantageusement trapézoïdale, encore plus avantageusement trapézoïdale isocèle. 5 Selon un mode de mise en oeuvre, les ailettes sont agencées de sorte que l'écart relatif entre l'inductance du circuit à inductance avec l'inductance nominale L est inférieur à 5%, de préférence inférieur à 2%. Selon un mode de mise en oeuvre, la au moins une zone volumique est une zone pour laquelle, lorsque le circuit à inductance est en fonctionnement, l'induction 10 magnétique locale est inférieure à 5 % de la valeur de l'induction magnétique moyenne dans le noyau. Selon un mode de mise en oeuvre, les ailettes sont parallèles au plan défini par cadre. Selon un mode de mise en oeuvre, la surface développée par chaque 15 ailette est comprise entre 10 et 100 % de la surface A. Selon un mode de mise en oeuvre, les ailettes disposées dans la au moins une zone volumique laissent l'encombrement volumique du cadre inchangé. Selon un mode de mise en oeuvre, des ailettes additionnelles sont rapportées sur la surface latérale extérieure du cadre. 20 Selon un mode de mise en oeuvre, la barre présente une section carrée, et est traversée de part en part selon une direction perpendiculaire au plan du cadre par des cavités, les cavités étant remplies par un conducteur électrique de manière à former une partie de la bobine. Selon un mode de mise en oeuvre, l'espace entre les ailettes est comblé 25 par un matériau métallique, avantageusement un matériau métallique choisi parmi : aluminium, cuivre. L'invention concerne également un convertisseur de puissance comprenant le circuit à inductance L'invention concerne également une méthode de fabrication d'un circuit à inductance comprenant les étapes : 3045921 7 a) dresser une cartographie théorique des lignes de flux magnétiques dans un noyau d'un circuit à inductance en fonctionnement, ledit circuit à inductance présentant une valeur d'inductance prédéterminée L, b) identifier, à partir de la cartographie précédemment dressée, les 5 zones de volume dudit noyau, du circuit à inductance en fonctionnement, pour lesquelles l'induction magnétique locale est inférieure à 5 % de la valeur de l'induction magnétique moyenne dans le noyau, c) fabriquer le noyau considéré à l'étape a), des ailettes étant comprises, au moins en partie, dans au moins une partie des zones de volumes identifiées à l'étape 10 b), d) former une bobine d'un matériau conducteur autour d'une partie du noyau. Selon un mode de mise en oeuvre, à l'étape a), le noyau est fait d'un matériau magnétique, monobloc, d'encombrement volumique V, comprend un cadre, et 15 une barre disposée au centre du cadre de manière à former deux boucles magnétiques rectangulaires, symétriques par rapport à la barre, contigus au niveau du plan de symétrie de la barre, et de longueur magnétique effective I, les parties droites des boucles magnétiques présentent une section transversale de surface A. Selon un mode de mise en oeuvre, les ailettes formées dans le noyau à 20 l'étape c) sont disposées dans le prolongement d'au moins une extrémité de la barre. Selon un mode de mise en oeuvre, des ailettes additionnelles sont rapportées sur la surface latérale extérieure du cadre. Selon un mode de mise en oeuvre, à la suite de l'étape c), une étape de cl) de comblement par un matériau métallique de l'espace entre les ailettes est réalisée. 25 Selon un mode de mis en oeuvre, l'étape c) de fabrication du noyau est exécutée pour moulage par injection de poudre. 3045921 8 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages apparaîtrons dans la description qui va suivre des modes de mise en oeuvre circuit à inductance selon l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 5 - La figure 1 est une vue de dessus d'une représentation schématique d'un circuit à inductance connu de l'art antérieur. - La figure 2 est une représentation schématique du parcours du flux magnétique dans un circuit à inductance connu de l'art antérieur. - La figure 3 est une vue de dessus d'une représentation schématique 10 du chemin magnétique effectif dans un noyau magnétique, compris dans un circuit à inductance connu de l'état de l'art. - La figure 4 est une vue de dessus d'une représentation schématique d'un circuit à inductance selon un exemple de réalisation de l'invention. - La figure 5 est une cartographie des lignes d'induction magnétique 15 dans le noyau d'un circuit à inductance connu de l'art antérieur. - La figure 6.a est une simulation de la distribution en température dans un noyau dépourvu de moyens de dissipation de chaleur connu de l'art antérieur. - La figure 6.b est une simulation de la distribution en température dans un noyau selon un exemple de réalisation de l'invention. 20 - La figure 7 est une vue de dessus d'une représentation schématique d'un circuit à inductance selon un exemple de réalisation de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Pour les différents modes de mise en oeuvre, les mêmes références seront utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction, par souci de 25 simplification de la description. Définitions : Longueur magnétique effective I (longueur de chemin magnétique effective): La longueur magnétique effective (Leff) est définie comme la longueur du 3045921 9 contour fermé pris dans le noyau magnétique sur lequel la circulation du champ magnétique moyen (Hmoy) est égale à la somme des courants (nb de spires N multiplié par le courant nominal I) traversant le circuit (théorème d'Ampère). En d'autres termes : Hmoy.Leff = N*I. Un exemple de chemin magnétique effectif est donné à la figure 3. Dans 5 cet exemple, le noyau forme une boucle rectangulaire, et le chemin magnétique effectif associé à cette configuration est représenté en trait interrompus. Section transversale : on entend par section transversale, la coupe résultant de l'intersection d'un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal d'un élément de forme allongée. 10 Inductance nominale L : valeur de l'inductance L définie par la longueur magnétique effective I, la surface A, et le nombre de spires N, et selon la relation : L = pio pire Sur la figure 4, on peut voir un exemple de réalisation d'un circuit à inductance 10 selon la présente invention. Il s'agit d'un circuit à inductance 10 15 d'inductance LM définie par les caractéristiques géométriques du noyau et du nombre de spires N. Dans la suite de la description, un exemple de circuit à inductance 10 sera décrit. La circuit à inductance 10 selon l'invention comprend un noyau 20. 20 Le noyau 20, selon l'invention, est fait d'un matériau magnétique, monobloc, d'encombrement volumique V, comprenant un cadre 21, et une barre 30 disposée au centre du cadre 21 de manière à former deux boucles magnétiques rectangulaires, symétriques par rapport à la barre 30, contigus au niveau d'un plan de symétrie de la barre 30, et de longueur effective I, les parties droites des boucles 25 magnétiques présentent une section transversale de surface A. Le cadre 21 définit un plan, que nous appellerons plan du cadre dans la suite de la description. L'empreinte surfacique du cadre 21 (ou encore l'intersection du cadre avec un plan parallèle au plan du cadre) est un rectangle présentant une surface S. La section transversale dans les parties droites du cadre 21 est la même 30 pour chaque partie droite, et est, avantageusement, rectangulaire. 3045921 10 La section transversale de la barre 30 peut être carrée, rectangulaire ou circulaire. De manière avantageuse, le noyau 20 comprend un matériau magnétique de perméabilité magnétique supérieure à 50 (ur > 50). 5 Par exemple, le matériau magnétique peut comprendre un oxyde de type ferrite de structure cristallographie spinelle. En effet, la perméabilité magnétique de tels matériaux est stable dans la gamme des hautes fréquences. Les matériaux magnétiques les plus courants répondent à la formulation : Mn1_xZnxFe204 et Ni1_xZnxFe204. 10 Par exemple, un noyau 20 comprenant du Mn1_xZnxFe204, avec x compris entre 0,3 et 0,6, la perméabilité magnétique lir évolue avec x, et est comprise entre 500 et 1000. Un mode de réalisation préférentiel pour le noyau 20, et qui sera présenté dans la suite de l'exposé, comprend le moulage par injection de poudre de 15 ferrite NiZn ou de MnZn (« PIM » ou « Powder Injection Molding » selon la terminologie Anglo-Saxonne). De manière avantageuse, les matériaux de type ferrite présentent également des valeurs de résistivités électriques élevées, ce qui permet de limiter les pertes par courants induits. 20 Les matériaux Mn1_xZnxFe204 et Ni1_xZnxFe204 présentent également l'avantage d'être disponibles à l'échelle industrielle. Le noyau 20 comprend un cadre 21 d'épaisseur e. Les parties droites du cadre 21 présentent une section transversale de surface A. Le cadre 21 comprend également quatre faces latérales extérieures 25 dessinant une surface latérale extérieure 22. La surface latérale extérieure 22 est perpendiculaire au plan du cadre. Le cadre 21 comprend quatre faces intérieures dessinant une surface intérieure 23, également perpendiculaire au plan du cadre. Nous définissons l'encombrement volumique V du cadre 21 par son 30 empreinte volumique. Plus particulièrement, l'encombrement volumique V du cadre 21 3045921 11 est alors le produit de l'épaisseur e et de l'aire S. L'encombrement volumique V du cadre 21 est également égal à l'encombrement volumique V' du noyau 20. Le noyau 20 comprend la barre 30 de section transversale de surface 2A (l'aire de la section transversale de surface 2A de la barre est donc, sensiblement, le 5 double de l'aire de la section transversale de surface A des parties droites du cadre) et relie deux faces opposées de la surface intérieure 23 du cadre 21, de manière à former deux boucles magnétiques symétriques de longueur magnétique effective I, et contigus selon un plan de symétrie de la barre 30. La barre 30 comprend un axe de symétrie s'étendant selon sa longueur 10 (représenté par l'axe XX' sur la figure 4). La configuration ainsi décrite est un cas typique de noyau 20 utilisé dans un circuit à inductance 10, et on parle généralement de configuration de type E-E, éventuellement de configuration de type E-E en deux parties. Une telle configuration est généralement obtenue par l'assemblage de 15 deux demies parties. Chaque demie partie comprend un demi cadre et une demie barre. Eventuellement la demie barre est plus courte que les deux demies parties latérales du demi cadre. Ainsi, la barre 30, formée par les deux demies barres, présente un entrefer (« air gap » selon la terminologie Anglo-Saxonne). Le circuit à inductance 10 comprend une bobine 40, d'excitation 20 magnétique, comprenant un nombre de N spires. La bobine 40, d'excitation magnétique, lorsqu'elle est traversée par un courant, est destinée à créer une induction magnétique dans la barre 30. Les N spires de la bobine 40 peuvent être formées autour de la barre 30. La bobine 40 d'excitation magnétique est en métal, par exemple en cuivre. La bobine 40 d'excitation magnétique comprend un fil continu enroulé autour de la barre 30, de 25 manière à former les N spires. Le noyau 20 comprend des moyens de dissipation de chaleur. Les moyens de dissipation de chaleur peuvent prendre la forme d'ailettes 50 exposées à l'environnement extérieur. 3045921 12 Les ailettes 50 augmentent la surface d'échange thermique du noyau 10 avec l'environnement extérieur, et rendent ainsi possible son refroidissement plus efficace lorsque le circuit à inductance 10 est en fonctionnement. Selon l'invention, les ailettes 50 sont comprises, au moins en partie, 5 dans au moins une zone volumique du cadre 21, disposée dans le prolongement d'au moins une extrémité de la barre 30. La au moins une zone volumique peut comprendre une première zone volumique 24a, et une deuxième zone volumique 24b Par exemple, le noyau est pourvu de deux jeux d'ailettes 50, compris, 10 respectivement, au moins partiellement, dans la première zone volumique 24a, et la deuxième zone volumique 24b du cadre 21. La première zone volumique 24a et la deuxième zone volumique 24b peuvent être disposées de manière symétrique selon un plan passant par le centre de la barre 30, et perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite barre 30. 15 De manière avantageuse, les ailettes 50 sont disposées dans le fond d'au moins un évidement pratiqué dans la au moins une zone volumique du cadre 21, ledit au moins un évidement débouchant sur la surface latérale extérieure 22 dudit cadre 21. Le au moins un évidement peut comprendre un premier évidement 25a 20 et un deuxième évidement 25b. Le premier évidement 25a et le deuxième évidement 25b sont compris, respectivement, dans la première zone volumique 24a et la deuxième zone volumique 24b. De manière avantageuse, chaque évidement 25a et 25b transverse de 25 part en part le cadre 21 selon une direction perpendiculaire au plan dudit cadre 21. Dans l'exemple présenté à la figure 4, chaque évidement 25a et 25b peut comprendre un fond plat parallèle à la face latérale extérieure du cadre 21 sur laquelle il débouche. Un jeu d'ailettes 50 est alors en saillie par rapport au fond de chaque 30 évidement 25a et 25b. 3045921 13 Ainsi, la disposition des ailettes 50 sur le fond d'au moins un évidement permet d'augmenter la surface d'échange et de positionner cette dernière au plus proche de la barre 30. En effet, la Demanderesse a constaté que la plus forte augmentation de 5 température se produit dans la barre 30 lorsque le circuit à inductance 10 est en fonctionnement. Par exemple la figure 6.a représente la distribution en température d'un noyau 1 d'un circuit à inductance, connu de l'état de l'art, en fonctionnement, et dépourvu de moyens de dissipation de chaleur. Les caractéristiques générales du noyau considéré sont données dans le tableau 1. 10 Matériau Ni1_xZnxFe204 Largeur totale 46.5 mm Epaisseur du noyau 10.8 mm Hauteur totale 29 mm Diamètre barre central 10.8 mm Entrefer 4.4 mm Volume du noyau 9.8 cm3 Nombre de N spires 19 Puissance 800 W Courant dans la bobine 5 A Fréquence de commutation 3 MHz Tableau 1. On peut alors constater le noyau 1 comprend une zone chaude B (au niveau de la barre 3) pour laquelle une température de 250°C est atteinte, tandis qu'une 15 température inférieure à 170°C est observée dans les zones latérales Cl et C2 du noyau 1. 3045921 14 Par ailleurs, contrairement aux solutions proposées par l'art antérieur et plus particulièrement US 6,920,039 B2, la configuration des ailettes 50 selon l'invention n'impose pas une augmentation de volume importante. De manière avantageuse, les ailettes 50 peuvent être perpendiculaires 5 au plan du fond sur lequel elles reposent. Toujours de manière avantageuse, les ailettes 50 peuvent être entièrement comprises dans le volume défini par le au moins un évidement. Dans l'exemple de la figure 4, l'ajout de moyen de dissipation de chaleur n'engendre pas d'augmentation de volume du noyau 20. 10 Ainsi, l'encombrement volumique du noyau 20 n'est pas affecté. De manière alternative, les ailettes 50 peuvent s'étendre au-delà du volume défini par le au moins un évidement. Ainsi, des ailettes plus longues augmentent la surface d'échange du noyau 20 avec l'environnement extérieur, rendant ainsi le refroidissement de dispositif à 15 induction 10 plus efficace lorsque ce dernier est en fonctionnement. Selon un exemple de réalisation particulièrement avantageux, le premier évidement 25a et le deuxième évidement 25b s'évasent de leur fond respectif vers la face latérale extérieure sur laquelle ils débouchent. Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 6b, une meilleure ventilation est assurée au niveau des ailettes 50. Chaque 20 évidement 25a et 25b a une section, parallèle au plan du cadre 21, présentant des dimensions constantes selon une direction perpendiculaire au plan dudit cadre 21. Ladite section peut être trapézoïdale, plus particulièrement trapézoïdale isocèle. Les ailettes 50 peuvent être parallèles ou perpendiculaires au plan défini par cadre 21. 25 En variante, l'évidement peut présenter, de manière non limitative une section en V, en U. L'évidement peut également avoir une section conforme avec la section de la zone volumique, par exemple l'évidement peut épouser la forme de la zone volumique. Ainsi, des ailettes 50, s'étendant de la surface latérale 22 dans une zone 30 volumique du cadre 21, ladite première zone étant disposée dans le prolongement de la 3045921 15 barre 30, permettent de créer une surface d'échange de chaleur au plus proche de la zone chaude du noyau. Selon un deuxième exemple, la figure 6b représente une cartographie simulée de la température d'un circuit à inductance équipé de moyens de dissipation de 5 chaleur selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention (les ailettes 50 dépassent du volume V du noyau). Un température de 110°C est alors observée aussi bien dans la barre (zones Cl et C2) que dans le cadre (zone B). La température est non seulement beaucoup plus basse, mais également plus homogène dans le noyau. Ainsi, la formation d'ailettes 50 dans le noyau 20, selon l'invention, est 10 réalisée de manière à optimiser leur efficacité en terme de dispersion de chaleur, tout en n'affectant que modérément l'inductance de circuit à inductance. Avantageusement, les ailettes 50 sont agencées pour ne modifier que de façon modérée l'inductance du circuit à inductance 10. De préférence, l'inductance LM d'un circuit à inductance 10 présente un écart par rapport à l'inductance nominal L 15 inférieur à 5%, encore plus préférentiellement, l'écart est inférieur à 2%. Afin de minimiser l'écart entre l'inductance d'un circuit à inductance 10 selon l'invention par rapport au même circuit à inductance 10, mais dépourvu de moyens de dissipation de chaleur, le protocole suivant peut être adopté : Dans une première étape, un circuit à inductance, dépourvu de moyens 20 de dissipation de chaleur, caractérisé par les paramètres géométriques A et I de son noyau, et du nombre de spires N de la bobine, est considéré. Une cartographie des lignes de flux magnétique dans le noyau est ensuite calculée avec précision, à l'aide par exemple d'un code de calcul par éléments finis, en considérant la géométrie de référence déterminée dans la première étape. Les 25 simulations numériques en deux ou trois dimensions par éléments finis sont bien connues de l'homme du métier et ne sont pas détaillées dans cette description. Les zones du noyau où l'induction magnétique locale reste inférieure à 5 % de la valeur de l'induction magnétique moyenne dans ledit noyau sont identifiées en noir sur la figure 5. Dans l'exemple illustré à la figure 5, le première partie du volume du 30 noyau est, avantageusement, identifiée à la zone où l'induction magnétique reste 3045921 16 inférieure à 5% de la valeur de l'induction magnétique moyenne dans le noyau, et disposée dans le prolongement d'au moins une extrémité de la barre. Cette méthode permet d'identifier de manière fine les zones du volume du noyau dans lesquelles les ailettes 50 peuvent être réalisées dans le noyau, et tout en 5 ne modifiant que de manière modérée l'inductance du circuit à inductance 10 considéré. De manière particulièrement avantageuse, les ailettes 50 sont parallèles aux lignes de champ susceptibles d'être créées lorsque le circuit à inductance 10 est en fonctionnement. Ainsi, l'écart entre l'inductance dudit circuit et l'inductance nominale peut être réduit. 10 Par ailleurs, la surface développée par chaque ailette peut être comprise entre 10 et 100 % de la surface A, par exemple 30%. La profondeur des ailettes 50 peut être comprise entre 10 et 50 % de la racine carrée de la surface A par exemple 30%. Pour un noyau dont la barre 30 est cylindrique et de diamètre égal à 6 15 mm. La largeur des ailettes 50 peut être comprise entre 0,1 et 2 mm, par exemple 1 mm. L'espacement des ailettes 50 peut être compris entre 0,1 et 0,5 mm par exemple 0,2 mm. 20 Les ailettes 50 peuvent avoir une forme rectangulaire, ou triangulaire ou courbe. De manière particulièrement avantageuse, l'espace entre les ailettes 50 peut être, lors d'une étape cl), comblé par un matériau non magnétique et bon conducteur thermique tel que le cuivre ou l'aluminium. Ainsi, selon ce mode de mise en 25 oeuvre permet de réaliser un pont thermique permettant de refroidir efficacement le noyau 20. Afin d'augmenter encore la surface d'échange du noyau, des ailettes additionnelles 51 peuvent être rapportées sur la surface latérale extérieure 22 du cadre 21 autre que la surface évidée. 3045921 17 Le noyau 20 peut comprendre un entrefer d'épaisseur inférieure à 5% de la longueur magnétique effective I. De manière avantageuse, l'entrefer est disposé au centre de la barre 30. Tel que mentionné précédemment, la formation du noyau 20 peut être 5 exécutée par moulage par injection de poudre de ferrite. A cet égard, l'homme du métier trouvera le détail de la méthode de moulage par injection de poudre dans le brevet FR2970194 [3]. Cette technique comprend une première étape de formation d'un mélange maître comprenant une matière organique (par exemple, des polyoléfines tels que le polyéthylène, le polypropylène), et des poudres inorganiques (par exemple, pour 10 l'application visée, des oxydes de type ferrite, par exemple Mn1_xZnxFe204 et Nil_ xZnxFe204). Le mélange maître est ensuite injecté dans un moule afin de lui conférer la forme voulue. La pièce moulée est alors déliantée (« debinded » selon la terminologie Anglo-Saxonne) à une température comprise entre 400 et 700°C (par exemple 500°C) de manière éliminer la matière organique. L'étape de déliantage est alors suivie d'une étape 15 de frittage (« sintering » selon la terminologie Anglo-Saxonne), conduite à une température comprise entre 900 et 1300°C (par exemple 1220°C pour un oxyde de ferrite Mni_xZnxFe204) permettant ainsi d'augmenter la densité de la pièce ainsi formée. Le noyau peut être réalisé en un seule pièce, ou peut comprendre un assemblage du plusieurs pièces (par exemple un assemblage de deux pièces en E, ou une pièce en E et 20 une pièce en I, ou encore une pièce en U et une pièce en I). En fonction du mode de réalisation du noyau, un ou plusieurs moule peut être nécessaire. Le comblement de l'espace entre les ailettes 50, lors de l'étape cl), par un matériau conducteur est exécuté par une technique de surmoulage bien connu de l'homme du métier et décrite dans le document Ruh et al. [4]. 25 Tel que représenté à la figure 7, la barre 30 peut présenter une section carrée, et être traversée de part en part selon une direction perpendiculaire au plan du cadre 21 par des cavités 41a et 41b à proximité des deux faces latérales 31 et 32 du noyau, respectivement. Les cavités 41a et 41 b sont alors comblées (par exemple par surmoulage) par un matériaux conducteur (par exemple du cuivre ou de l'aluminium) afin 30 de constituer une partie du bobinage 40 destiné à être noyé dans la barre 30. Le 3045921 18 bobinage 40 est alors complété, par exemple, par report de plaquettes métalliques 42 sur chacune des faces de la barre 30 parallèle au plan du cadre 21. Lesdites plaquettes 42 relient chacune une cavité 41a à une cavité 41b de manière à former un bobinage continu adapté pour générer une induction magnétique dans la barre 30. 5 Ainsi, les spires de la bobine passent partiellement dans le volume de la barre. La bobine étant également le siège de dissipation d'énergie (par effet Joule), l'enterrement partiel des spires dans la barre permet également de mieux dissiper, via les ailettes 50 selon l'invention, la chaleur émise par la bobine. Ainsi, les moyens de dissipation de chaleur selon l'invention permettent 10 de dissiper efficacement la chaleur produite dans un circuit à inductance. La température de fonctionnement des circuits à inductance est alors réduite, et beaucoup plus homogène dans le noyau. La mise en oeuvre des moyens de dissipation de chaleur selon l'invention ne dégrade que de manière modérée, voire pas du tout, l'encombrement 15 volumique du circuit à induction. En effet, lesdits moyens de dissipation de chaleur, contrairement à l'état de la technique, sont disposés dans le volume du noyau. Dit autrement, contrairement à l'état de la technique, les moyens de dissipation de chaleur ne nécessitent peu ou pas d'ajout de matière. Plus particulièrement, les moyens de dissipation de chaleur sont 20 disposés dans des zones du noyau où l'induction magnétique est faible par rapport au reste du volume du noyau d'un circuit à induction en fonctionnement. Les moyens de dissipation selon l'invention permettent également d'envisager d'utiliser les circuits à inductance à des fréquences plus élevées, avantageusement supérieures 1 MHz. 25 30 3045921 19 RÉFÉRENCES [1] US 6,920,039 B2. [2] A. M. LEARY, « Soft Magnetic Materials in High-Frequency, High-Power Conversion Applications », JOM, Volume 64, Issue 7, July 2012, Pages 772-781. [3] FR2970194. [4] Ruh et al., «The development of two-component micro powder injection by moulding and sinter joining », Microsyst. Technol., 2011, 17:1547-1556 B 5 10 15 REVENDICATIONS1. Circuit à inductance comprenant : a) un noyau (20) fait d'un matériau magnétique, monobloc, d'encombrement volumique V, comprenant un cadre (21), et une barre (30) disposée au centre du cadre (21) de manière à former deux boucles magnétiques rectangulaires, symétriques par rapport à la barre (30), contigus au niveau d'un plan de symétrie de la barre (30), et de longueur magnétique effective I, les parties droites des boucles magnétiques présentent une section transversale de surface A, b) une bobine (40) comprenant un nombre de N spires destinées à générer une induction magnétique dans la barre (30), c) des ailettes (50) exposées à l'environnement extérieur et destinées à dissiper de la chaleur, le circuit à inductance étant caractérisé en ce que les ailettes (50) sont comprises, au moins en partie, dans au moins une zone volumique du cadre (21), disposée dans le prolongement d'au moins une extrémité de la barre (30). 2. Circuit à inductance selon la revendication 1, dans lequel les ailettes (50) sont disposées dans une fond d'au moins un évidement (25a, 25b) pratiqué dans la au moins une zone volumique du cadre (21), ledit au moins un évidement (25a, 25b) débouchant sur une surface latérale extérieure (22) dudit cadre (21), et traversant de part en part le cadre (21) selon une direction perpendiculaire au plan du cadre (21). 3. Circuit à inductance selon la revendication 2, dans lequel le au moins un évidement (25a, 25b) s'évase de son fond vers la surface latérale extérieure (22) du cadre (21). 4. Circuit à inductance selon la revendication 3, dans lequel le au moins un évidement (25a, 25b) a une section, parallèle au plan du cadre (21), présentant des dimensions constantes selon une direction perpendiculaire au plan dudit cadre (21), 3045921 21 ladite section est avantageusement trapézoïdale, encore plus avantageusement trapézoïdale isocèle. 5. Circuit à inductance selon l'une des revendications 1 à 4, dans 5 lequel les ailettes (50) sont parallèles au plan défini par le cadre (21). 6. Circuit à inductance selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la surface développée par chaque ailette est comprise entre 10 et 100 % de la surface A. 10 7. Circuit à inductance selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel des ailettes additionnelles sont rapportées sur la surface latérale extérieure (22) du cadre (21). 15 8. Circuit à inductance selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la barre (30) présente une section carrée, et est traversée de part en part selon une direction perpendiculaire au plan du cadre (21) par des cavités, les cavités étant remplies par un conducteur électrique de manière à former une partie de la bobine (40). 20 9. Circuit à inductance selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'espace entre les ailettes (50) est comblé par un matériau métallique, avantageusement un matériau métallique choisi parmi : aluminium, cuivre. 10. Convertisseur de puissance comprenant le circuit à inductance (10) 25 selon l'une des revendications 1 à 9. 11. Méthode de fabrication d'un circuit à inductance selon l'une des revendications 1 à 10 comprenant les étapes : a) dresser une cartographie théorique des lignes de flux magnétiques 30 dans le noyau (20) du circuit à inductance (10) en fonctionnement, ledit circuit à inductance (10) présentant une valeur d'inductance prédéterminée L, le noyau (20) est fait d'un 3045921 22 matériau magnétique, monobloc, d'encombrement volumique V, le noyau comprenant un cadre (21), et une barre (30) disposée au centre du cadre (21) de manière à former deux boucles magnétiques rectangulaires, symétriques par rapport à la barre (30), contigus au niveau du plan de symétrie de la barre (30), et de longueur magnétique effective I, les 5 parties droites des boucles magnétiques présentent une section transversale de surface A. b) identifier, à partir de la cartographie précédemment dressée, les zones de volume dudit noyau (20), du circuit à inductance (10) en fonctionnement, pour lesquelles l'induction magnétique est inférieure à 5 % de la valeur de l'induction magnétique moyenne dans le noyau (20), 10 c) fabriquer le noyau (20) considéré à l'étape a), des ailettes (50) étant comprises, au moins en partie, dans au moins une partie des zones de volumes identifiées à l'étape b) et les ailettes (50) sont également disposées dans le prolongement d'au moins une extrémité de la barre (30). d) former une bobine (40) d'un matériau conducteur autour d'une partie 15 du noyau (20). 12. Méthode de fabrication selon la revendication 11, dans laquelle des ailettes additionnelles sont rapportées sur la surface latérale extérieure (22) du cadre (21). 20 13. Méthode de fabrication selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle à la suite de l'étape c), une étape de cl) de comblement par un matériau métallique de l'espace entre les ailettes (50) est réalisée. 14. Méthode de fabrication selon l'une des revendications 11 à 13, dans 25 laquelle l'étape c) de fabrication du noyau (20) est exécutée pour moulage par injection de poudre.