1 - SITUATION

• 1.1 - Cahier des charges
  Tableau 1 - Codification des principaux convertisseurs
• 1.2 - Mode de refroidissement ou transmission de chaleur
  Tableau 2 - Conductivité thermique et capacité thermique massique de matériaux usuels Tableau 3 - Émissivité des matériaux utilisés en électronique de puissance
• 1.3 - Simulation
  Figure 2 - : Exemple de simulation avec l’outil MELCOSIM de MITSUBISHI (https://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/simulator/)
• 1.4 - Calcul académique et réalité industrielle

2 - ÉTAPES PRINCIPALES DE CONCEPTION D’UN CONVERTISSEUR

• 2.1 - Modélisation des composants
  Figure 3 - Extrait d’une fiche constructeur : paramètres tirés d’un module diode-diode (crédit : IXYS) Figure 4 - Exemple de comparaison entre la chute de tension provoquée par une conduction en inverse du MOSFET SiC, et une conduction par l’intermédiaire de la diode intrinsèque (crédit : CREE)
• 2.2 - Utilisation des fiches techniques et modèles de pertes
  Figure 5 - Exemple de caractéristiques données pour différentes températures de jonction (crédit : Mistubishi) Figure 6 - Extrait d’une fiche constructeur : résistances thermiques jonction-boîtier en fonction de l’angle de conduction (crédit : IXYS) Figure 7 - Extrait d’une fiche technique constructeur : variation de Q rr en fonction de di /dt (crédit : IXYS) Figure 8 - Exemples de V 0, R 0 pour un IGBT et sa diode (crédit : IXYS) Figure 9 - Courbe tension-courant statiques à V GE = 15 V pour un IGBT FUJI (crédit : Fuji) Figure 10 - Exemple de E on et E off (crédit : INFINEON) Figure 11 - Résistances thermiques pour un IGBT Fuji (crédit : FUJI) Figure 12 - Exemple d’impédance thermique dynamique (crédit : INFINEON)
• 2.3 - Boîtiers
  Figure 13 - Composants discrets Figure 14 - Feuilles isolantes Figure 15 - Composants vissés (crédit : ARCEL) Figure 16 - Composants pressés (boîtier presspack) Figure 17 - Clamps (crédit : ARCEL) Figure 18 - Exemple de montage pressé : B6U (crédit : ARCEL) Figure 19 - Structure interne de module IGGBT (crédit : MITSUBISHI) Figure 20 - Modules isolés Figure 21 - Extrait d’une fiche technique d’un module ECONODUAL MITSUBISHI Figure 22 - Exemple d’utilisation de module en version PCTIM (crédit : MITSUBISHI)
• 2.4 - Choix des composants
  Figure 23 - Domaine d’emploi des IGBT et MOSFET
• 2.5 - Pérennité d’un montage
• 2.6 - Dimensionnement d’un onduleur
  Figure 24 - Montage onduleur triphasé (crédit : ARCEL) Tableau 4 - Calcul des pertes dans un onduleur Tableau 5 - Exemples de calcul des pertes dans un onduleur
• 2.7 - Résistance thermique maximale
• 2.8 - Choix du dissipateur
  Figure 25 - Dissipateurs AR300 et AR125B (crédit : ARCEL) Figure 26 - Courbes de résistance thermique (dissipateur AR114 ARCEL) Tableau 6 - Performance des dissipateurs
• 2.9 - Dissipateurs particuliers
  Figure 27 - Résistance thermique double face dissipateur pour composants pressés (dissipateur AR92 ARCEL) Figure 28 - Dissipateur de forte puissance (ARH, crédit : ARCEL) Figure 29 - Exemple de dissipateur à caloduc intégré (crédit : CMP Grenoble)
• 2.10 - Ventilateurs
  Figure 30 - Ventilateurs axiaux Figure 31 - Ventilateur tangentiel Figure 32 - Ventilateur centrifuge Figure 33 - Facteur correctif en fonction de la vitesse d’air
• 2.11 - Chambres à eau
  Figure 34 - Chambre à eau (WPAL200, crédit : ARCEL)
• 2.12 - Systèmes autonomes
  Figure 35 - Tube unitaire d’un échangeur (crédit : Dynatron)

3 - CAS PARTICULIERS

• 3.1 - Notion d’impédance thermique
  Figure 36 - Courbe d’impédance thermique (crédit : ARCEL)
• 3.2 - Notion de constante de temps thermique
  Figure 37 - Analogie électrique-thermique Figure 38 - Schéma utilisé pour la simulation Figure 39 - Évolution de la température de jonction des diodes du pont Tableau 7 - Valeurs utilisées pour le calcul thermique

4 - ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - NOTATIONS ET SYMBOLES