Approche d’ingénierie inverse d’un convertisseur Buck synchrone bidirectionnel en TP EEA

¹ Laboratoire PROMES-CNRS, Université de Perpignan Via Domitia, Perpignan, France
² Service PLATINUM, Université de Perpignan Via Domitia, Perpignan, France

^* Auteur de correspondance : michael.bressan@univ-perp.fr

Résumé

L’ingénierie inverse est une méthode pédagogique permettant d’analyser et d’évaluer des systèmes électroniques com-plexes. Cet article présente l’étude d’un convertisseur Buck synchrone bidirectionnel à partir de sa carte PCB dans le cadre d’un TP pour des étudiants en Licence 3 EEA. La démarche inclut l’extraction du schéma électronique avec le logiciel Eagle, l’identification des principaux composants et la reconstitution de l’architecture du circuit : étage de puis-sance, commande et capteurs de mesure. Une analyse du système de puissance et de la valeur de ses composants a permis d’établir la fonction de transfert et d’évaluer la stabilité du système en fonction des spécifications du cahier des charges. Des tests expérimentaux ont validé les performances du convertisseur, avec mesure du rendement et analyse des oscillogrammes des signaux clés. Les résultats ont été comparés aux modèles théoriques, permettant de valider les performances et d’identifier les limitations du système. Dans un objectif pédagogique, ce travail s’inscrit dans une approche d’Apprentissage Par Projets et par Problème (APP), favorisant une immersion pratique des étudiants. En partant d’un système réel, ils sont amenés à reconstruire les connaissances théoriques et expérimentales nécessaires à la com-préhension et à la modélisation du convertisseur. Cette étude met en lumière l’intérêt de l’ingénierie inverse comme outil pédagogique pluridisciplinaire, favorisant une approche appliquée et intégrant théorie et expérimentation

Abstract

Reverse engineering is a teaching method for analyzing and evaluating complex electronic systems. This article pre-sents the study of a bidirectional synchronous Buck converter from its PCB board, as part of a practical course for students in Licence 3 EEA (Electronics, Electrical energy, Automation). The approach includes extracting the elec-tronic schematic with Autodesk Fusion software, identifying the main components and reconstructing the circuit architecture: power stage, control and measurement sensors. An analysis of the power system and its component values enabled us to establish the transfer function and evaluate the system's stability in relation to the specifications. Experimental tests validated the converter's performance, with efficiency measurements and oscillogram analysis of key signals. The results were compared with theoretical models, validating performance and identifying system limitations. With a ped-agogical objective in mind, this work is part of a Project and Problem-Based Learning (PBL) approach, favoring hands-on immersion for students. Starting with a real system, they are led to reconstruct the theoretical and experimental knowledge needed to understand and model the converter. This study highlights the value of reverse engineering as a multi-disciplinary pedagogical tool, favoring an applied approach and integrating theory and experimentation