Macromodélisation SPICE comportementale des dispositifs semi-conducteurs et composants magnétique de puissance

par Adrian Maxim

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Jacques Boucher et de Mihai Lucanu.

Soutenue en 2000

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Les travaux présentés dans cette thèse ont pour objet le développement de nouveaux modèles SPICE comportementaux, basés sur les phénomènes physiques des composants mais utilisant les méthodes de modélisation comportementale. Les principaux avantages sont d'une part la modélisation aisée des phénomènes physiques supplémentaires en les décrivant par des équations non linéaires et d'autre part la réduction du temps de calcul et l'augmentation de la précision. Cette méthodologie permet la transportabilité sur divers simulateurs "spice". Elle est appliquée aux principaux composants de puissance et aux composants magnétiques. Ce travail commence par une synthèse des méthodes de modélisation existantes. Les autres chapitres décrivent la méthodologie utilisée pour chaque composant. Le chapitre II présente les principes de la modélisation comportementale dans les simulations de circuits et définit des éléments de base utilisés dans la modélisation des composants de puissance et des circuits magnétiques : - nouveau modèle de transistor de puissance incluant les effets de forte injection, les phénomènes d'avalanche ainsi que la modélisation thermique et les seconds claquages ; - modélisation des GTO et SCR : méthode utilisable tant au niveau circuit que système. Utilisation de la méthode mixte (analogique et digitale); - modélisation des transistors MOS de puissance. Modèle défini à partir des équations de puissance et incluant les capacités parasites ainsi que la diode de "Body". Prise en compte des phénomènes thermiques; -modèle D'IGBT basé sur les équations de diffusion. Modélisation des capacités parasites par une équation linéaire par morceaux. Prise en compte également des effets thermiques; - modélisation des composants magnétiques non linéaires. Représentation électrique des courbes B-H. Prise en compte du comportement en fréquence et en température. Modèle bien adapté à la majorité des noyaux magnétiques (y compris les noyaux amorphes. Simulation de transformateurs. Chaque modèle est validé par comparaison des résultats de simulation et ceux expérimentaux présentés par les constructeurs. Pour chaque composant, l'auteur propose également une méthode d'extraction des paramètres de modèles.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : IX-240 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. R1-R23

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 00INPT048H/1
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.