Vers de nouveaux modules de puissance intégrés

par Manh Hung Tran

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Jean-Christophe Crebier et de Christian Schaeffer.

Le président du jury était Jean-Luc Schanen.

Le jury était composé de Jean-Christophe Crebier, Christian Schaeffer, Ambroise Schellmanns.

Les rapporteurs étaient Stéphane Lefebvre, Frédéric Richardeau.


  • Résumé

    Ce travail de thèse s’inscrit dans la démarche engagée depuis quelques années et concernant l’intégration monolithique en électronique de puissance avec pour objectif de faire émerger une nouvelle structure de bras d’onduleur plus compacte, plus fiable et plus performante. En s'appuyant sur des technologies à base de transistors « complémentaires » sur substrat N et P, la nouvelle structure étudiée présente de nombreux avantages vis-à-vis de la CEM conduite, de la simplification de commande rapprochée et de la mis en œuvre. Ces aspects sont abordés et validés de manières "théoriques" et expérimentales. Le point pénalisant concernant le rendement de la structure par l’introduction du transistor sur substrat P est également analysé et de nouvelles topologies sont proposées afin d’améliorer cette limitation. Des techniques d’alimentation pour la commande bipolaire offrant un niveau maximal intégration sont ainsi développées.

  • Titre traduit

    Toward new integrated power modules


  • Résumé

    The work presented in this Phd manuscript was targeted to the monolithic integration of the generic power stage of static converters with the goal of bringing out a new inverter leg structure. It is based on "complementary" transistors, N and P types, and it presents several advantages regarding the conducted EMC reduction, the simplification of the gate driver and its implementation. These aspects are studied and validated thanks to experimental results. The drawback concerning the lack of performance due to the introduction of the P type transistor is also analyzed. Several evolutions are proposed to improve the structure’s efficiency while maintaining the obtained advantages at their highest levels. Finally, bipolar gate driver supply techniques, offering high integration levels, are also developed.


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