Circuit générique de commandes rapprochées pour l'électronique de puissance

Generic gate driver for power electronics

• Auteur / Autrice : The Van Nguyen
• Direction : Jean-Christophe Crebier, Pierre-Olivier Jeannin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 26/09/2012
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Christian Schaeffer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Christophe Crebier, Pierre-Olivier Jeannin, Marc Cousineau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Allard, Stephane Lefebvre

Mots clés

Mots clés libres

Carte de commande générique

Circuit intégré

Transformateur d'impulsion

Generic gate driver

Integrated circuit

Pulse transformer

Résumé

Les travaux de thèse portent sur la conception et la réalisation d'un circuit intégré de commande rapprochée générique pour les transistors à grille isolée comme les MOSFETs et les IGBTs dans les structures de conversion d'énergie de l'électronique de puissance. L'objectif principal est de concevoir un système de commande simple à mettre en oeuvre, compact et configurable pouvant servir un panel varié d'applications dites multi-transistors. Le mémoire de thèse se structure en quatre chapitres : état de l'art de la commande rapprochée des transistors à grille isolée, présentation et validation d'une nouvelle topologie de commande rapprochée à base de transformateur d'impulsion, présentation et validation d'une version améliorée pour travailler à large spectre de fréquence et de rapport cyclique, conception et validation du driver intégré générique. Les champs d'application de ce concept du driver sont multiples, celui-ci favorise la simplicité de la conception et de la mise en oeuvre des système de commande pour l'électronique de puissance.

The thesis work focuses on the design and the implementation of a generic integrated gate driver circuit for power transistors such as MOSFETs and IGBTs in power conversion structure. The main objective is to design a control system which is simple to implement, compact and can be configurable to serve several multi-transistors applications. The thesis is structured into four chapters: state of the art of the gate driver for power transistor, presentation and validation of a new gate driver topology based on pulse transformer, presentation and validation of an upgraded version enable to work with wider range of frequency and duty cycle, design and validation of a generic integrated driver. The fields of application of this driver concept are multiples; it promotes the simplicity of the design and implementation of control system for power electronics.