Intégration fonctionnelle autour des composants quatre quadrants Avec l’application à la conversion AC/AC

Functional integration of bidirectional switches (4Q) with application to AC-AC conversion

• Auteur / Autrice : Dac Binh Nguyen
• Direction : Christian Schaeffer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Jury : Président / Présidente : Nouredine Hadj-Said
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Doré, Emmanuel Dutarde, Laurent Aubard, Jean-Christophe Crebier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Lefebvre, Laurent Gonthier

Mots clés

Mots clés libres

Electronique de puissance

Conversion AC

Ac

Gradateur monophasé

Monitoring

Auto-alimentation

Intégration monolithique des fonctions au sein des composants à structure verticale (MOSFET – IGBT)

Environnement électronique

Technologie pour composants de puissance

Résumé

La thèse porte sur l'intégration fonctionnelle autour des composants commandables bidirectionnels en courant et en tension, avec pour application, la conversion AC-AC à prélèvement sinusoïdal (PFC). La première partie du document de thèse présente la mise en oeuvre d'un gradateur AC-AC à l'aide de dispositifs intégrables. Certains bénéfices sont clairement mis en évidence à travers une analyse fonctionnelle et une validation expérimentale complètes. La seconde partie du mémoire porte sur l'intégration fonctionnelle des périphériques nécessaires à la mise en oeuvre d'un composant de puissance à structure verticale. En particulier, les conditions d'intégration, le contexte technologique et les performances électriques sont abordés et analysés. L'étude est conduite à travers un effort de modélisation conséquent, tant au niveau des composants que des interactions entre composants. Une validation expérimentale conduite au CIME-Nanotech apporte des conclusions intéressantes sur la démarche suivie.

The thesis focuses on the functional integration of the components drived by bidirectional current and voltage, applied for the AC-AC conversion with Power Factor Correction (PFC). The first part of the thesis presents the implementation of a AC-AC dimmer with integrated devices. Some benefits are clearly highlighted through a functional analysis and a complete experimental validation. The second part of the thesis concentrates on the functional integration of « peripherals » which are needed for the implementation of a power component with vertical structure. In particular, the conditions for integration, technological and electrical performances are discussed and analysed. The study is carried on through an important work of modelling efforts both on components and on their interactions. An experimental validation done at CIME-Nanotech provides interesting conclusions about the approach which has been used.