Contribution à la modélisation par graphe de liens du transistor MOS de puissance

par Hichem Helali

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de Hervé Morel.


  • Résumé

    Les modèles de composants à semiconducteur développés pour la micro-électronique ne sont pas satisfaisants pour 1' électronique de puissance. Le CEGEL Y a développé le simulateur PACTE basé sur la méthode des graphes de liens et le langage de description de modèles M++. Dans ce cadre nous avons adapté les principaux modèles "SPICE" à M++ pour faciliter la simulation des commandes de composants de puissance. Par ailleurs, en suivant la démarche de modélisation du CEGELY qui est fondée sur l'utilisation de modèles de régions semiconductrices élémentaires, nous avons développé un nouveau modèle du MOS de puissance. En particulier, un modèle du canal (région semiconductrice élémentaire) a été développé. Celui-ci est adapté au MOS de puissance car il prend en compte un dopage variable et le déséquilibre transversal des électrons dans le canal. Toute l'analyse physique de ce travail de modélisation repose sur une comparaison systématique des modèles analytiques pour un MOS de référence simulé avec le simulateur MEDICI. Les résultats obtenus avec notre modèle montrent un net progrès par rapport aux modèles classiques comparés avec la simulation MEDICI et l'expérience, notamment en régime statique.

  • Titre traduit

    = Contribution to modeling of the power MOS transistor using bond graphs


  • Résumé

    The models of semiconductor devices developed for micro-electronic purpose, are not satisfying in the power electronic field. CEGELY has developed the simulator software PACTE that is based on bond graph technique. Also it has been developed the hardware description language M++. The present work firstly covers the transcription of the main SPICE - oriented models using the M++ language, in order to ease the simulation of the drivers of the power semiconductor devices. It has been derived a new mode! of the power MOS transistor. Particularly the latter modeling uses the basic semiconductor regions approach. A new mode! of the channel (one basic semiconductor region) is discussed. This channel mode! is well adapted to the power MOS transistor model has it takes. . . _ into account a non uniform doping level and the transverse unbalance of electrons in the channel. Ail the physical analysis that this modeling work is based on, rely on a systematic comparison of the analytical mode! of a pilot power MOS transistor with the device simulator MEDICI. The simulation results obtained with the latter mode! show an important improvement regarding the classical models. The results have been compared to measurements and simulation results with MEDICI, particularly in the steady state operation of the power MOS transistor.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (163 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1755)
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