Modélisation comportementale et électrothermique des composants de type bipolaire : Adaptée à la conception de fonctions de puissance

Abstract

La modélisation des composants à semi-conducteurs a pris un essor considérable en ce temps et le besoin de simulation est devenue actuellement très indispensable en électronique. Cette modélisation permet à la fois de réduire le temps et les coûts de développement des composants, comme elle permet par la suite d’accroître la fiabilité des circuits conçus. Actuellement, les exigences accrues de performances, de conception et de fiabilité imposent la prise en compte des comportements non idéaux des composants et de leurs répercussions sur le fonctionnement global des circuits. Les modèles des composants bipolaires n’ont longtemps retenu, dans l’étude fonctionnelle des structures, que le comportement tout ou rien. Ce comportement n’est plus suffisant lorsqu’il s’agit d’analyser les phénomènes de commutation et par la suite reste impropre à la conception des circuits. Par le présent travail nous avons pu montrer la possibilité d’élaborer des modèles comportementales et électrothermique de type circuit des composants bipolaires (diode et IGBT). Ces modèles, aussi simple respectant le compromis précision-complexité et compatible avec les logiciels de simulation des circuits électriques. Nous avons ainsi développé une approche de modélisation valable à tous les composants de même type. Cette approche consiste d’une part, à développer un modèle inspiré de la structure du composant et de ses caractéristiques statiques, dynamiques et thermique. D’autre part, à une identification des paramètres du modèle élaboré. la température de jonction des composants, supposée dans nos travaux antérieurs fixe, est rendue comme variable de fonctionnement dans les modèles actuels.