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Thèse soutenue

Modèle de cellule de commutation pour les études de pertes et de performances CEM

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Auteur / Autrice : Mahdi Akhbari
Direction : James Roudet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Grenoble INPG
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble ; 1980-2006)
Jury : Président / Présidente : Michel Baribaud
Examinateurs / Examinatrices : Robert Perret, Jean-Luc Schanen
Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Marie Dorkel, Hervé Morel

Résumé

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Dans le contexte de la prédétermination des pertes, par commutation et des perforrnances CEM (Comptabilité ElectroMagnétique) des convertisseurs statiques d'Electronique de Puissance lors de la phase de conception technologique, cette thèse est consacrée à l'élaboration d'un modèle précis de la cellule de commutation MOSFET-Diode pin. Dans cette étude trois aspects ayant d'importantes influences sur les formes d'ondes temporelles des commutations aussi bien de la partie puissance que celle de commande sont traitées : i) Les interconnexions et des éléments parasites liées à l'implantation géométrique et au choix de la technologie de réalisation des convertisseurs statiques. Ii) La dynamique des charges dans la base large des composants bipolaires semiconducteurs (ici la diode pin) qui est de nature distribuée. Iii) Les capacités non-linéaires parasites de MOSFET et en particulier la capacité d'entrée et Miller intervenant lors de commutation. Le modèle de cellule de commutation est validé en comparant les simulations effectuées avec les mesures sur le prototype réalisé à cette fin. Il a été montré que le domaine de validité du modèle est beaucoup plus large par rapport aux modèles existants : le modèle est relativement robuste devant les changements des conditions de circuit environnant des composants semiconducteurs et les variations du point de fonctionnement. Des applications réelles présentées au dernier chapitre ont pour but de montrer d'une part l'importance de l'environnement parasite des semiconducteurs dans la modélisation, fine des convertisseurs statiques et d'autre part la possibilité de rendre compatible le modèle aux cas plus complexes (plusieurs interrupteurs en parallèle)