Modélisation électrothermique de l'I.G.B.T. (Transistor Bipolaire à Grille Isolée) PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Modélisation électrothermique de l'I.G.B.T. (Transistor Bipolaire à Grille Isolée) PDF full book. Access full book title Modélisation électrothermique de l'I.G.B.T. (Transistor Bipolaire à Grille Isolée) by Anis Ammous. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Anis Ammous
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 231
Get Book Here
Book Description
Un composant de puissance en pleine expansion de nos jours est l'IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). L'une des caractéristiques de ce composant, qui le rend attractif pour les utilisateurs, est sa tenue aux courts-circuits. Le travail proposé a été d'étudier la faisabilité de la modélisation et de la simulation des phases de destruction de l'IGBT. Ce travail a permis d'estimer, par la simulation, les risques de défaillance d'un composant soumis à des sollicitations sévères et accidentelles dans un système électrique. L'étude des modes de destruction a commencé par des observations expérimentales du fonctionnement et de la phase de destruction (tests destructifs) de quelques IGBT soumis à des courts-circuits provoqués par des perturbations multiples. L'a1nalyse de quelques modèles thermiques et de leurs précisions respectives vis-à-vis des surcharges de courtes durées a été faite. Elle montre un net avantage de la méthode des éléments finis sur la méthode des différences finies, pourtant largement utilisée dans les simulations de circuits pour les modèles thermiques. Une nouvelle méthode pour l'estimation expérimentale de la température maximale dans I'IGBT a été présentée. Elle repose sur la mesure du courant de saturation pour une tension de grille légèrement supérieure au seuil. Enfin, des simulations des phénomènes électrothermiques ont permis d'analyser le comportement critique de l'IGBT. Pour cela, plusieurs outils de modélisations et de simulations (ATLAS 2D. PACTE. SABER, etc. ...) ont été utilisés afin de reproduire les différents comportements de I'TGBT. La modélisation électrique de l'IGBT a reposée sur le modèle d'A. Hefner. La confrontation des résultats de simulations avec ceux de l'expérience a permis d'ajuster les paramètres technologiques des modèles développés pour reproduire au mieux le comportement du composant et de valider aussi les modèles développés.
Author: Anis Ammous
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 231
Get Book Here
Book Description
Un composant de puissance en pleine expansion de nos jours est l'IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). L'une des caractéristiques de ce composant, qui le rend attractif pour les utilisateurs, est sa tenue aux courts-circuits. Le travail proposé a été d'étudier la faisabilité de la modélisation et de la simulation des phases de destruction de l'IGBT. Ce travail a permis d'estimer, par la simulation, les risques de défaillance d'un composant soumis à des sollicitations sévères et accidentelles dans un système électrique. L'étude des modes de destruction a commencé par des observations expérimentales du fonctionnement et de la phase de destruction (tests destructifs) de quelques IGBT soumis à des courts-circuits provoqués par des perturbations multiples. L'a1nalyse de quelques modèles thermiques et de leurs précisions respectives vis-à-vis des surcharges de courtes durées a été faite. Elle montre un net avantage de la méthode des éléments finis sur la méthode des différences finies, pourtant largement utilisée dans les simulations de circuits pour les modèles thermiques. Une nouvelle méthode pour l'estimation expérimentale de la température maximale dans I'IGBT a été présentée. Elle repose sur la mesure du courant de saturation pour une tension de grille légèrement supérieure au seuil. Enfin, des simulations des phénomènes électrothermiques ont permis d'analyser le comportement critique de l'IGBT. Pour cela, plusieurs outils de modélisations et de simulations (ATLAS 2D. PACTE. SABER, etc. ...) ont été utilisés afin de reproduire les différents comportements de I'TGBT. La modélisation électrique de l'IGBT a reposée sur le modèle d'A. Hefner. La confrontation des résultats de simulations avec ceux de l'expérience a permis d'ajuster les paramètres technologiques des modèles développés pour reproduire au mieux le comportement du composant et de valider aussi les modèles développés.
Author: ADEL.. AMIMI
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 151
Get Book Here
Book Description
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: Adel Amimi
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Author: Francis Calmon
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :
Get Book Here
Book Description
Author: FRANCIS.. CALMON
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 152
Get Book Here
Book Description
L'ETUDE PORTE SUR LES MECANISMES PHYSIQUES DE COUPLAGE ENTRE LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES, LA TEMPERATURE DE LA PUCE DE SILICIUM ET LA TECHNOLOGIE DE L'IGBT (EPITAXIEE A COUCHE TAMPON ET REDUCTION DE LA DUREE DE VIE DES PORTEURS OU A CONTROLE DE L'INJECTION DE CHARGES DITE HOMOGENE). LA COMPLEMENTARITE MESURES ET SIMULATIONS ELECTROTHERMIQUES DEUX DIMENSIONS PERMET D'ANALYSER LA VARIATION DE LA CHUTE DE TENSION STATIQUE AVEC LA TEMPERATURE. LA DEPENDANCE DE LA CHARGE STOCKEE AVEC LA TEMPERATURE EST RELIEE AU COEFFICIENT STATIQUE DE TEMPERATURE (DV#C#E/DT). DANS UN HACHEUR SUR CHARGE INDUCTIVE SANS CIRCUIT D'AIDE A LA COMMUTATION, CETTE ETUDE PERMET AUSSI DE COMPRENDRE LA RELATION ENTRE LA PENTE DE TENSION A L'OUVERTURE (DV/DT), LA STRUCTURE DE L'IGBT ET LES CONDITIONS EXPERIMENTALES: RESISTANCE DE GRILLE, TEMPERATURE, NIVEAU DE COURANT. APRES LA DISPARITION DU COURANT ELECTRONIQUE AMENE PAR LE CANAL, LA MONTEE DE LA TENSION AUX BORNES DU DISPOSITIF GENERE L'ETALEMENT D'UNE ZONE DE CHARGE D'ESPACE DANS LA BASE ET CREE UN COURANT INSTANTANE PAR EVACUATION DE LA CHARGE STOCKEE. LA VALEUR DU DV/DT EST TELLE QUE LE COURANT INSTANTANE SE SUBSTITUE AU COURANT ELECTRONIQUE STATIQUE. EN DERNIER LIEU, LE COMPORTEMENT DES IGBT EN COURT-CIRCUIT EST ABORDE. LE MECANISME DE DESTRUCTION DU COMPOSANT EST DETERMINE GRACE A L'ESTIMATION DE LA TEMPERATURE DU SILICIUM PENDANT LA SURCHARGE. L'INJECTION PAR AVALANCHE POUR LA STRUCTURE EPITAXIEE ET L'EMBALLEMENT THERMIQUE PAR GENERATION EXCESSIVE DE PORTEURS INTRINSEQUES POUR LE COMPOSANT A CONTROLE DE L'INJECTION DE CHARGES SEMBLENT ETRE A L'ORIGINE DE LA DESTRUCTION DES DISPOSITIFS ETUDIES DANS CE MEMOIRE
Author: B. Jayant Baliga
Publisher: William Andrew
ISBN: 1455731536
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 733
Get Book Here
Book Description
The IGBT device has proved to be a highly important Power Semiconductor, providing the basis for adjustable speed motor drives (used in air conditioning and refrigeration and railway locomotives), electronic ignition systems for gasolinepowered motor vehicles and energy-saving compact fluorescent light bulbs. Recent applications include plasma displays (flat-screen TVs) and electric power transmission systems, alternative energy systems and energy storage. This book is the first available to cover the applications of the IGBT, and provide the essential information needed by applications engineers to design new products using the device, in sectors including consumer, industrial, lighting, transportation, medical and renewable energy. The author, B. Jayant Baliga, invented the IGBT in 1980 while working for GE. His book will unlock IGBT for a new generation of engineering applications, making it essential reading for a wide audience of electrical engineers and design engineers, as well as an important publication for semiconductor specialists. - Essential design information for applications engineers utilizing IGBTs in the consumer, industrial, lighting, transportation, medical and renewable energy sectors. - Readers will learn the methodology for the design of IGBT chips including edge terminations, cell topologies, gate layouts, and integrated current sensors. - The first book to cover applications of the IGBT, a device manufactured around the world by more than a dozen companies with sales exceeding $5 Billion; written by the inventor of the device.
Author: Vinod Kumar Khanna
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 047166099X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 648
Get Book Here
Book Description
A comprehensive and "state-of-the-art" coverage of the design and fabrication of IGBT. All-in-one resource Explains the fundamentals of MOS and bipolar physics. Covers IGBT operation, device and process design, power modules, and new IGBT structures.
Author: Rodolphe de Maglie
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 150
Get Book Here
Book Description
L'analyse et la conception des systèmes en électronique de puissance nécessitent la prise en compte de phénomènes complexes propres à chaque composant du système mais aussi en accord avec son environnement. La description précise du comportement d'un système passe par la simulation utilisant des modèles suffisamment précis de tous ces composants. Dans notre étude, les modèles basés sur la physique des semiconducteurs permettent de décrire le comportement de la charge stockée dans la base large et peu dopée des composants bipolaires. Cette description fine est indispensable à la bonne précision de nos modèles car l'évolution des porteurs dans la base est indissociable du comportement en statique et en dynamique du composant. Ainsi, les modèles physiques analytiques de diode PiN mais surtout d'IGBT NPT ou PT, ayant une technologie de grille 'planar' ou à tranchées sont présentés puis validés. La modélisation de systèmes complexes en électronique de puissance est abordée au travers de deux études. La première concerne l'association des modèles de semiconducteurs avec des modèles de la connectique dans un module de puissance du commerce (3300V /1200A). Une analyse sur les déséquilibres en courant entre les différentes puces en parallèle est donnée. La seconde présente une architecture innovante issue de l'intégration fonctionnelle. Cette architecture faibles pertes permet d'améliorer le compromis chute de tension à l'état passant/ énergie de commutation à l'ouverture inhérent aux composants IGBT. Sa réalisation technologique est présentée au travers de mesure.
Author: Adel Benmansour
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Depuis ces dernières années, parmi tous les composants de puissance, l'IGBT (Transistor Bipolaire à Grille Isolée) occupe une place prépondérante, On le retrouve dans une multitude d'applications et il est devenu un composant de référence de l'électronique de puissance. Dans cette thèse, nous nous intéresserons au fonctionnement de l'IGBT en conditions thermiques et électriques extrêmes. À l'aide de la simulation physique bidimensionnelle d'un modèle d'IGBT de type Punch Through à structure de grille en tranchée, on s'intéressera plus particulièrement aux limites des aires de sécurité, et plus précisément aux mécanismes qui peuvent amener à la défaillance du composant. Une étude expérimentale présentera le comportement de différentes structures d'IGBT dans différents modes de fonctionnement, on traitera plus particulièrement l'influence de la température et de la résistance de grille sur ces modes de fonctionnement. Enfin, une proposition d'amélioration d'IGBT sera développée en simulation mettant en œuvre une couche tampon SiGe.
Author: Tanya Kirilova Gachovska
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3031025067
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 68
Get Book Here
Book Description
This book presents physics-based electro-thermal models of bipolar power semiconductor devices including their packages, and describes their implementation in MATLAB and Simulink. It is a continuation of our first book Modeling of Bipolar Power Semiconductor Devices. The device electrical models are developed by subdividing the devices into different regions and the operations in each region, along with the interactions at the interfaces, are analyzed using the basic semiconductor physics equations that govern device behavior. The Fourier series solution is used to solve the ambipolar diffusion equation in the lightly doped drift region of the devices. In addition to the external electrical characteristics, internal physical and electrical information, such as junction voltages and carrier distribution in different regions of the device, can be obtained using the models. The instantaneous dissipated power, calculated using the electrical device models, serves as input to the thermal model (RC network with constant and nonconstant thermal resistance and thermal heat capacity, or Fourier thermal model) of the entire module or package, which computes the junction temperature of the device. Once an updated junction temperature is calculated, the temperature-dependent semiconductor material parameters are re-calculated and used with the device electrical model in the next time-step of the simulation. The physics-based electro-thermal models can be used for optimizing device and package design and also for validating extracted parameters of the devices. The thermal model can be used alone for monitoring the junction temperature of a power semiconductor device, and the resulting simulation results used as an indicator of the health and reliability of the semiconductor power device.
