Etude multiphysique de modules à semiconducteurs de puissance haute tension pour la conversion des énergies renouvelables

Multiphysics study of high voltage power semiconductor modules for renewable energy conversion

• Auteur / Autrice : Omar Sanjakdar
• Direction : Yvan Avenas
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Inscription en doctorat le 24/10/2022
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEA Grenoble - LITEN
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : DTS

Mots clés

Mots clés libres

Electronique de puissance

Packaging

Haute tension

Power electronics

Packaging

High Voltage

Résumé

Dans cette thèse, une nouvelle structure de module de puissance 3D, basée sur le refroidissement direct par liquide diélectrique, est proposée pour les applications à haute tension. Cette structure permet un assemblage modulaire et met fin au compromis toujours existant entre une isolation électrique élevée et une performance thermique élevée, qui nécessite généralement un compromis dans l'épaisseur de la couche de céramique. L'assemblage du module de puissance proposé est évalué au moyen de mesures de l'inductance parasite et d'essais électriques transitoires (tension de claquage, décharge partiel, ...).

In this thesis, a novel 3D power module structure, based on direct dielectric liquid cooling, is proposed for high voltage applications. This structure allows modular assembly, and puts an end to the ever-existing compromise between high electrical insulation and high thermal performance, which usually requires a trade-off in the thickness of the ceramic layer. This proposed power module assembly is evaluated through stray inductance measurements and electric transient tests.