Analyse thermique d’un onduleur triphasé à base d’IGBT

Abstract

Pour améliorer l'efficacité et la compacité des convertisseurs statiques en électronique de puissance, des modèles thermiques précis sont utilisés pour évaluer les pertes. Les variations de température ont un impact significatif sur les caractéristiques électriques des composants et des circuits électroniques. Les pertes dans les semi-conducteurs, tels que les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) et les diodes, sont essentielles à prendre en compte lors du calcul des pertes totales dans un convertisseur d'électronique de puissance. Les IGBT sont utilisés comme interrupteurs principaux, tandis que les diodes sont utilisées pour le circuit de roue libre. Une modélisation précise est nécessaire pour calculer ces pertes, car elles représentent une part importante des pertes totales. Dans cette perspective, un modèle thermique est proposé pour estimer les pertes dans une cellule élémentaire de commutation IGBT-Diode à l'aide d'un simulateur (Portunus). La méthode de calcul des pertes dans les semi-conducteurs implique l'analyse de l'effet du courant de conduction et de la fréquence de commutation sur les pertes de puissance et la température de jonction. Ce modèle prend en compte les principaux phénomènes liés à la commutation en utilisant une approche temporelle. Son objectif est d'optimiser les performances des convertisseurs en répondant aux exigences croissantes en termes de performances électriques, thermiques, d'intégration et de fiabilité. Une étude comparative des résultats de simulation de l'onduleur permet de mettre en évidence les avantages et les limites de cette méthode.