Modèle "distribué" de transistor IGBT pour simulation de circuits en électronique de puissance PDF Download
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Author: Jean-Luc Debrie
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Languages : fr
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Author: Jean-Luc Debrie
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Author: ADEL.. AMIMI
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Languages : fr
Pages : 151
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DANS LE DOMAINE DE L'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE, OU L'ENVIRONNEMENT ET LE MODE DE FONCTIONNEMENT DU COMPOSANT JOUENT UN ROLE PRIMORDIAL, NOUS CONSTATONS QUE LES ASPECTS THERMIQUES DOIVENT ETRE EVALUES DE LA MEME MANIERE QUE LES ASPECTS STRICTEMENT ELECTRIQUES. CELA SUPPOSE ENTRE AUTRES QUE LA TEMPERATURE INTERNE DES COMPOSANTS DOIT POUVOIR EVOLUER COMME TOUTES LES GRANDEURS ELECTRIQUES. DANS CE CONTEXTE, NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE ANALYTIQUE DU TRANSISTOR BIPOLAIRE A GRILLE ISOLEE (IGBT) PRENANT EN COMPTE LES INTERACTIONS ELECTRO-THERMIQUES DANS LE COMPOSANT, EN ASSOCIANT AU MODELE ELECTRIQUE DU COMPOSANT UN RESEAU THERMIQUE. POUR CELA, DEUX SOLUTIONS DE COMPLEXITE DIFFERENTES ONT ETE ENVISAGEES POUR L'ELABORATION DU MODELE THERMIQUE. LA PREMIERE APPROCHE (CELLULAIRE) EST BASEE SUR L'ANALOGIE ELECTRIQUE-THERMIQUE. EN EFFET, LA PROPAGATION DU FLUX DE CHALEUR DANS LE COMPOSANT EST MODELISEE PAR UN RESEAU CELLULAIRE RTH(I) - CTH(I) DONT LES CARACTERISTIQUES SONT DETERMINEES A PARTIR DE L'IMPEDANCE THERMIQUE TRANSITOIRE ZTH DU COMPOSANT. LA SECONDE APPROCHE (DITE MIXTE), FONDEE SUR LA RESOLUTION A UNE DIMENSION DE L'EQUATION DE DIFFUSION DE LA CHALEUR, UTILISE UN CALCUL PLUS PRECIS DE LA TEMPERATURE DANS LA COUCHE DE SILICIUM, TOUT EN CONSERVANT UNE REPRESENTATION A BASE DE CELLULES RTH-CTH POUR L'ENSEMBLE DU BOITIER ET DE L'ENVIRONNEMENT. LE MODELE ELECTRO-THERMIQUE AINSI DEVELOPPE EST IMPLANTE EN LANGAGE MAST DANS LE SIMULATEUR DE CIRCUITS SABER.
Author: MOHAMED OUASSIM.. BERRAIES
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Languages : fr
Pages : 158
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UNE NOUVELLE APPROCHE POUR LA MODELISATION DES COMPOSANTS SEMICONDUCTEURS DE PUISSANCE EST PROPOSEE DANS CE MEMOIRE. ELLE REPOSE SUR UNE REPRESENTATION REGIONALE DES MODELES DE COMPOSANTS. L'OBJECTIF EST DE SUBSTITUER AU CONCEPT TRADITIONNEL ASSOCIANT A CHAQUE COMPOSANT UN MODELE SPECIFIQUE, CELUI DE L'ASSEMBLAGE D'UN NOMBRE LIMITE DE SOUS-MODELES ASSOCIES AUX DIFFERENTES REGIONS DU SEMICONDUCTEUR. EN D'AUTRES TERMES, LA LIBRAIRIE DE MODELES DE COMPOSANTS DE PUISSANCES EST REMPLACEE PAR UNE LIBRAIRIE DE MODELES REPRESENTANT LES DIFFERENTES REGIONS DU SEMICONDUCTEURS. CETTE APPROCHE GARANTIT LA COMPATIBILITE DE REPRESENTATION DES DIFFERENTS COMPOSANTS SEMICONDUCTEURS MIS EN OEUVRE DANS LES CIRCUIT SIMULES EN CE QUI CONCERNE LE DOMAINE DE VALIDITE ET LA PRECISION, LES MODES D'IMPLANTATION DANS LE SIMULATEUR ET LES METHODES D'OBTENTION DES PARAMETRES. APRES AVOIR VALIDE CETTE APPROCHE DANS LE CAS DE DIODES PIN ET DE TRANSISTORS IGBT, NOUS AVONS SIMULE LE FONCTIONNEMENT COUPLE DE CES DEUX COMPOSANTS DANS UNE CELLULE DE COMMUTATION. L'ACCORD OBTENU ENTRE LES CARACTERISTIQUES SIMULEES ET MESUREES MONTRE LA CONSISTANCE ET LA PERTINENCE DE L'APPROCHE POUR DES OBJECTIFS DE SIMULATION DE CIRCUITS EN ELECTRONIQUE DE PUISSANCE.
Author: Pierre Gillet (ingènieur)
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Languages : fr
Pages : 320
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CE MEMOIRE EST CONSACRE A LA PRISE EN COMPTE DE LA NATURE DISTRIBUEE DE LA DYNAMIQUE DES CHARGES, DANS LA MODELISATION DU TRANSISTOR BIPOLAIRE DE PUISSANCE DESTINE A LA CONCEPTION ASSISTEE PAR ORDINATEUR DES CIRCUITS. POUR CELA, NOUS PROPOSONS UNE METHODE DE RESOLUTION ANALOGIQUE DE L'EQUATION DE DIFFUSION AMBIPOLAIRE DANS LA ZONE DE STOCKAGE DE CHARGE, BASEE SUR UNE REPRESENTATION SPECTRALE DE LA REPARTITION DES PORTEURS. CETTE METHODE NOUS CONDUIT A TRAITER UN SYSTEME DE N EQUATIONS DIFFERENTIELLES DU PREMIER ORDRE, QUI PEUT ETRE TRADUIT SOUS FORME DE CIRCUIT ELECTRIQUE EQUIVALENT DU TYPE LIGNE RC SERIE. CES LIGNES RC, A PARAMETRES VARIABLES DANS LE TEMPS, REPRESENTENT LE NOYAU DE CALCUL DU MODELE A PARTIR DUQUEL NOUS DEDUISONS LES GRANDEURS PHYSIQUES INTERNES RESPONSABLES DU COMPORTEMENT EXTERNE DU DISPOSITIF. CE NOYAU EST COMPLETE PAR LA REPRESENTATION DES REGIONS DE BASE PHYSIQUE ET D'EMETTEUR TRAITEES DE MANIERE LOCALISEE, AINSI QUE L'INFLUENCE DU COURANT DE DEPLACEMENT, DE LA CHARGE DES PORTEURS EN TRANSIT ET DU PROFIL DE DOPAGE. ENFIN, UNE COMPARAISON SIMULATION EXPERIENCE DANS UN ENVIRONNEMENT CIRCUIT SIMPLE MAIS REALISTE, METTANT EN EVIDENCE LES INTERACTIONS COMPOSANT-CIRCUIT, MONTRE LE BIEN FONDE DE CETTE APPROCHE
Author: Adel Amimi
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Adnan Hneine
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Languages : fr
Pages : 184
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L'approche de modélisation distribuée des composants bipolaires de puissance mise en œuvre de manière compacte par la résolution de l'équation de diffusion ambipolaire sous forme de décomposition en série de Fourier constitue un excellent compromis précision des résultats/temps de simulation. La mise en œuvre du moteur de calcul sous forme de ligne RC à paramètres variables en langage de description VHDL-AMS (IEEE 1076-1999) est présentée. La description du mécanisme de transport de charges dans les zones larges et peu dopées des composants de puissance, complétée par des modèles plus classiques des autres zones utilisées (émetteurs, région de charge d'espace ou de drift, canal MOS, couche tampon, etc...) permet de bâtir les modèles complets de diode PIN et de transistor IGBT. Ces différents modèles/sous-modèles de composants forment une bibliothèque qui permet une réutilisa- tion aisée dans d'autres contextes et par d'autres ingénieurs et ainsi une réduction du temps et du coût de conception des systèmes. Leur implantation en VHDL-AMS dans le logiciel Questa-ADMS permet de valider leur adaptation à la simulation des circuits de l'électronique de puissance et à leur prototypage virtuel. La température, intégrée à l'heure actuelle comme paramètre pourra à court terme être gérée en tant que quantité renvoyée par des modèles thermiques compacts. La méthodologie présentée associée aux caractéristiques du langage de description choisi permet d'envisager la création de modèles de nouveaux composants, issus de l'Intégration Fonctionnelle, par simple assemblage de différents sous-modèles. La possibilité de différents niveaux de description dans l'architecture de chaque sous- modèle autorise également une utilisation optimale à toutes les étapes du processus de conception des systèmes d'électronique de puissance.
Author: Dominique Allain
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Languages : fr
Pages : 137
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APRES L'ETABLISSEMENT DU MODELE MATHEMATIQUE DU VDMOS QUI PREND EN COMPTE LES EFFETS DE CANAL COURT POUR LA ZONE ACTIVE AINSI QUE L'EFFET DES ELEMENTS PARASITES, ON SIMPLIFIE CELUI-CI POUR L'IMPLANTER DANS LE LOGICIEL SPICE EN VUE DE L'ETUDE DES "REGIMES DE COMMUTATION". LE DERNIER CHAPITRE CONCERNE LA VALIDATION DU MODELE IMPLANTE. L'OBJECTIF DE CE MEMOIRE EST DE PRESENTER UNE BIBLIOTHEQUE DE MODES DU TRANSISTOR VDMOS DE PUISSANCE, DESTINEE A LA SIMULATION DES CIRCUITS DE L'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE
Author: Michel Bareille
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Languages : fr
Pages : 149
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La mise en œuvre de nouvelles réglementations européennes en 1996 a révélé un besoin important en méthodes de conception de circuits prenant en compte les phénomènes de pollution électromagnétique. Dans le domaine de l'Electronique de Puissance, ce constat s'accompagne de la nécessité de disposer de modèles spécifiques d'interrupteurs capables de décrire les phénomènes observés lors des commutations. Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la mise en œuvre et l'implantation dans le logiciel SABER de modèles physiques distribués de composants de puissance (I.G.B.T., diode) en vue de la simulation de convertisseurs pour la Compatibilité Electromagnétique (C.E.M.). Ces modèles, développés initialement au L.A.A.S. par l'équipe du Professeur LETURCQ, ont tout d'abord été validés sur des circuits classiques de l'Electronique de Puissance (hacheur série, gate charge) en situation normale puis extrême de fonctionnement (I.G.B.T. en court-circuit). Deux exemples d'apports de ces modèles pour la C.E.M. ont ensuite été étudiés : influence du recouvrement inverse de la diode sur le spectre du courant dans le hacheur série simulation de la Méthode de Commande à Dérivées Continues pour le gradateur à commande symétrique. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux disponibles dans la littérature et valident l'utilisation de ces modèles pour la simulation C.E.M. de convertisseurs dans SABER. L'I.G.B.T. et la diode ont alors été couplés à des modèles équivalents de composants passifs, de commande et d'interconnexion pour simuler de façon globale le comportement d'un convertisseur: le hacheur série sur charge inductive. Les formes d'ondes obtenues ont permis de rendre compte du fonctionnement réel du circuit à la fois à l'échelle macroscopique et à l'échelle des commutations. Cette approche devrait aboutir à un véritable prototypage virtuel permettant la prévision des perturbations émises ou reçues par un circuit de puissance, et ce dès sa conception.
Author: Malgorzata Napieralska
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Corinne Alonso
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Languages : fr
Pages : 164
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DANS CE MEMOIRE, SONT EXPOSEES L'ETUDE ET LA MODELISATION DE DEUX COMPOSANTS DE PUISSANCE: LE GTO ET L'IGBT. LES DEUX MODELES ELABORES SONT COMPOSES D'ELEMENTS LINEAIRES PAR MORCEAUX ET SONT DANS LA MESURE DU POSSIBLE FONDES SUR LA STRUCTURE PHYSIQUE DES COMPOSANTS. ILS COMPLETENT UN ENSEMBLE DE MODELES DEJA DISPONIBLES ET PERMETTENT DE REPRESENTER CORRECTEMENT LES PRINCIPALES INTERACTIONS COMPOSANT CIRCUIT REGISSANT LE FONCTIONNEMENT GLOBAL D'UN CONVERTISSEUR. UNE PART IMPORTANTE EST RESERVEE A L'ELABORATION DE METHODES D'IDENTIFICATIONS DE PARAMETRES POUR RENDRE SYSTEMATIQUE LA MODELISATION DE TOUT COMPOSANT. POUR DES RAISONS D'ERGONOMIE, NOUS AVONS ENVISAGE UNE STRATEGIE D'IMPLANTATION DES MODELES SOUS FORME DE MACRO-COMPOSANT AVEC LES METHODES D'IDENTIFICATION ASSOCIEES. CETTE ETUDE MONTRE EGALEMENT LA CAPACITE D'UN MODELE A ISOLER DES PROPRIETES DIFFICILES A ETUDIER DIRECTEMENT DANS LE COMPOSANT
