Electronique de puissance et physique des composants

Informations

Langue d'enseignement : Français
Crédits ECTS: 6

Programme

  • Heures d'enseignement dispensées à l'étudiant : 51 heures et 40 minutes
  • Temps de travail personnel : 124 heures et 30 minutes

Objectifs et compétences

Objectifs :
S'agissant des compétences associées à la physique des composants :

Cet enseignement se place en continuité des enseignements de Physique des composants 1 (structure résistive, jonction pn, structure MOS), dispensés en deuxième année de la Licence EEA. Il traite des mécanismes fondamentaux sur lesquels sont basés les transistors MOS dans le cadre restreint d'une approche unidimensionnelle. L’objectif est d’établir le modèle électrique compact sur lesquels s’appuie la démarche des concepteurs de circuits intégrés. C’est pourquoi, cet enseignement permet d’approfondir les notions acquises en électronique analogique des semestres 3, 4 et 5.

Les cours et TD sont orientés vers une description phénoménologique appuyée par quelques équations fondamentales régissant le fonctionnement du transistor MOS.

Les 4 séances de TP concernent à la fois la mesure des caractéristiques électriques du transistor MOS, l'étude de l’impact des paramètres de son modèle compact sur la simulation des caractéristiques électriques :

- TP1 : Etude d'une famille de résistances intégrées en utilisant le logiciel SILVACO.

- TP2 : Etude d'une capacité MOS en utilisant le logiciel SILVACO.

- TP3 : Etude d'un transistor MOS en utilisant le logiciel SILVACO.

- TP4 : Etude de l'impact de la polarisation substrat d'un transistor NMOS en utilisant le logiciel SILVACO.

S'agissant des compétences associées à l'électronique de puissance :

Le cours et les travaux dirigés abordent les grandes structures actuelles de l'électronique de puissance, c'est à dire des circuits à haut rendement qui travaillent en commutation de manière à gérer les courants et les tensions porteurs de puissance électrique.

Les axes principaux du cours sont les suivants :

- Circuits "en commutation" (power switching circuits) : grands principes et caractéristiques communes

- Notion de "convertisseur" et grandes familles de convertisseurs

- Transistors et diodes de puissances

- Conversion DC/DC : Montages BUCK / BOOST / BUCKBOOST / SEPIC / Flyback et pont en H

- Conversion DC/AC : Onduleur monophasé / onduleur triphasé / pont complet et demi-pont / onduleurs multiniveaux. Performances et lois de commandes

- Découpage d'ondes sinusoïdales : Thyristors / TRIACS et Gradateur. Commandes simples et optoisolées

- Rappels sur le redressement à diodes mono et triphasé

2 Travaux pratiques :

TP1 : Montages Hacheurs BUCK / BOOST et BUCKBOOST

TP2 : Onduleur mono et triphasé / lois de commandes de base et THD

Organisation pédagogique

le mode de fonctionnement de l'UE est présenté au début des enseignements

Contrôle des connaissances

SESSION 1

(coeff 0,4),DST électronique de puissance 1H30

(coeff 0,3),DST physique des composants 1H30

TP électronique de puissance:(3h),(coeff 0,1),

Tp physique des composants:(coeff 0,1),

Contrôle continu Physique des composants:(coeff 0,1),

SESSION 2

DST Electronique de puissance 1H30 (coeff 0,4)

DST Physique des composants 1H30 :(coeff 0,4),

TP électronique de puissance:(report),(coeff 0,1),

Tp physique des composants:(report),(coeff 0,1),

Les examens de session 2 sont des écrits ou des oraux en fonction de l’effectif

Lectures recommandées

l'ensemble des références bibliographiques est communiqué au début des enseignements

Responsable de l'unité d'enseignement

Luc Lasne

Enseignants

la composition de l'ensemble de l'équipe pédagogique est communiquée au début des enseignements