Commutation et intégration fonctionnelle

Dégager les propriétés essentielles de la commutation et les règles de conception des circuits de commande rapprochée sur les onduleurs de tension. Montrer la nécessité d'une analyse globale mettant en jeu des interactions fortes entre les composants, leur driver et le circuit de puissance.

Cette matière comporte 1 volume de cours

·       Cours « Mécanismes de commutation & intégration fonctionnelle »

Mécanismes de commutation & intégration fonctionnelle (CM 8h75, resp. F. Richardeau)

Programme :

·       Rappels sur la commutation ""dure"" en hacheur (di/dt, dv/dt, contraintes, SOA, pertes, fréquences d'oscillations), apport de la commande rapprochée - driver (Rgon, Rgoff) pour la recherche du meilleur compromis pertes vs EMI ;

·       Passage de la commutation "dure" à la commutation "douce" en harcheur et onduleur ;

·       Apport des semi-conducteurs à grand gap (SiC et HEMT GaN) : structures physiques, caractéristiques et modèles électriques, technologies et compromis pertes vs EMI ;

·       Rappels sur la MLI en onduleur, insertion des temps morts et conséquences, évolution des dv/dt, amélioration de l'immunité de commande ;

·       Règles de conception de la commande rapprochée - driver en onduleur ;

·       Présentation des topologies multiniveaux du point de vue des mailles de commutation, comparaison qualitative ;

·       Intégration fonctionnelle :

o   Rappels sur les structures de composants unipolaires et bipolaires,

o   Éléments de dimensionnement à l'état passant et à l'état bloqué sur des bases physiques : diode PIN, diode à barrière Schottky, BJT, MOSFET et IGBT.

o   Intérêt de nouveaux composants bidirectionnels : RC-IGBT et RB-IGBT.

o   Principes et exemples de co-intégration d'interrupteurs sur puce silicium (e volet donne lieu à la réalisation d'un BE de 2x1h45)

·       cellule de commutation, structures de base, physique et technologie de base des semi-conducteurs,

·       méthodologie d'analyse séquentielle et temporelle des formes d'ondes,

·       principe de la commande rapprochée MLI de l'onduleur.