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Développement d'un Driver Communicant pour MOSFET SiC
Les semi-conducteurs présents dans les convertisseurs de puissance sont associés à un circuit de commande rapprochée appelé driver . Ce circuit sert d interface entre l électronique de contrôle-commande et les modules de puissance qu il pilote. Dans le cadre des travaux de thèse, un driver dédié aux...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Développement d'un Driver Communicant pour MOSFET SiC / Christophe Bouguet; sous la direction de Nicolas Ginot et de Christophe Batard |
| Publié : |
2017 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
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| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Electronique : Nantes : 2017 |
| Sujets : |
| Résumé : | Les semi-conducteurs présents dans les convertisseurs de puissance sont associés à un circuit de commande rapprochée appelé driver . Ce circuit sert d interface entre l électronique de contrôle-commande et les modules de puissance qu il pilote. Dans le cadre des travaux de thèse, un driver dédié aux transistors MOSFET SiC a été développé. Il est conçu pour des modules dont le calibre en courant est de 300A et travaillant sous une tension de bus continu de 1200V. Au-delà de la conception d un driver spécifique aux transistors MOSFET SiC, un second aspect des travaux de thèse a consisté à implémenter des fonctions de communication dans les convertisseurs. Les drivers sont alors des éléments incontournables du réseau de communication ainsi formé. Un canal de communication compatible avec les exigences normatives relatives aux drivers et avec les contraintes de l environnement de travail de l électronique de puissance a été conçu. Il se positionne entre le primaire du driver et chacune de ses voies de commande , permettant ainsi au réseau de communication du convertisseur de s étendre jusqu à la zone où le potentiel du bus DC de 1200V est présent. L isolation galvanique indispensable à la sécurité des utilisateurs est conservée et la capacité parasite induite par l ajout de cette fonctionnalité reste inférieure à 2pF. Les applications rendues possibles par ce canal de communication sont discutées. Des essais expérimentaux réalisés sous fortes contraintes électriques (2kV / 125kV/ s) valident le fonctionnement du prototype de canal de communication développé. Des transmissions de données à une vitesse de 500kbits/s se basant sur le protocole CAN ont été réalisées avec succès. The semiconductors used in power converters such as IGBT and MOSFET transistors are driven by an electronic circuit called gate driver . This circuit is an interface between the control command circuit and the power semiconductors. In the work done during this PhD, a driver dedicated to SiC MOSFET transistors has been developed. It is designed for components with a continuous drain current value of 300A and working under a drain- source voltage of 1200V. Beyond the development of a driver dedicated to SiC M OSFET transistors technology, a second aspect of the work presented in this PhD is about the implementation of communication functions within the power converters. Drivers are then essential elements of the communication network then constituted. A communi cation channel that suits the standards requirements relating to drivers and suits the requirements concerning the power electronics working environment has been designed. It is located between the primary side of the driver and each of its channels. Thus, the communication network in the power converter reaches the area where the DC bus voltage of 1200V is situated. The galvanic isolation necessary to the user s safety is kept and the parasitic capacitance induced by the addition of this communication func tion remains lower than 2pF. The possible uses offered by this communication channel are discussed. Some trials done under high electric constraints (2kV / 125kV/ s) validate the functioning of the prototype of the communication channel that has been devel oped. Data transmissions reaching a speed of 500kbits/s and based on CAN protocol have been carried out. |
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| Variantes de titre : | Design of a communicating gate driver for SiC MOSFET |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Institut d'Électronique et de Télécommunications (Rennes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Philippe Ladoux (Président du jury) ; Xavier Fonteneau (Membre(s) du jury) ; Pierre Lefranc, Stéphane Lefebvre (Rapporteur(s)) |
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