Introduction à l'étude de la fiabilité des cellules de commutation à IGBT sous fortes contraintes

Abstract

L'étude de la fiabilité en électronique de puissance est un vaste problème impliquant l'interaction de contraintes multiples, d'imperfections physiques et technologiques des constituants, allant du cristal au circuit de puissance. En premier lieu, nous avons établi une méthodologie d'essais de fiabilité en nombre et en durée, visant à placer des cellules de commutation à modules IGBT en régime de fortes contraintes maîtrisées. Ensuite, une étude des mécanismes de défaillance de ces composants en situation de commutation nous a permis de concevoir un système de confinement efficace. Sur cette base, nous avons conçu et dimensionné un premier prototype de test, basé sur la méthode d'opposition entre deux cellules de commutation. Ce convertisseur a été validé expérimentalement et nous a permis de démarrer la première campagne d’essais sur un nombre restreint de composants (quatre modules IGBT). Les premiers résultats sont présentés dans ce mémoire.