Un nouveau concept électronique pour une aviation plus écologique

Dans l'objectif d'une aviation plus propre, les techniques de contrôle actif de l'écoulement de l'air servent à réduire le bruit, la consommation de carburant et les rejets. Dans le contexte de ces techniques, des actionneurs piézoélectriques basés sur des systèmes microélectromécaniques (MEMS), sont sévèrement contraints en termes de tension d'alimentation et de charge capacitive. Ainsi, les composants classiques d'amplis haute tension sont en général gros et lourds, et ne peuvent gérer que des charges capacitives modérées.

Des scientifiques financés par l'UE ont donc lancé le projet HIVOLA («High voltage amplifier for MEMS-based active flow control (AFC) actuators») afin de concevoir des ASIC haute tension pour piloter plusieurs actionneurs piézoélectriques de type MEMS. Il s'agissait d de micro actionneurs à jet synthétique et à jet pulsé.

L'ASIC mis au point se compose de six étages d'amplification haute tension, avec l'électronique intégrée pour le suivi de la température et la commande de déphasage. Il peut piloter des charges capacitives élevées, jusqu'à 600 nanofarad et jusqu'à 300V.

La conception de l'ASIC évite notamment tout couplage indésirable pour garantir la fonctionnalité totale du système même en cas de défaillance d'un seul circuit. En outre, chacun des étages à haute tension est alimenté séparément et peut piloter une charge maximale de 100 nanofarad. En cas d'échauffement excessif, le circuit intégré de contrôle de la température arrête le fonctionnement du sous-système.

La solution du projet HIVOLA miniaturise l'électronique de l'ASIC, réduisant la place occupée, le poids et la consommation, et assurant un rendement élevé. Grâce à son développement réussi, un tel ASIC pourrait aussi être utilisé dans d'autres composants pour l'aviation.