Circuit générique de commandes rapprochées pour l'électronique de puissance

The Van Nguyen (1)

1 G2ELab - Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble

This thesis work focuses on the design and the implementation of a generic gate driver circuit for power transistors such as MOSFETs and IGBTs in power conversion structures of power electronics. The main objective is to design a control system which is simple to implement, compact and can be configurable to be used for various multitransistors applications. This thesis is structured into four chapters: state of the art of the gate driver for power transistor, presentation and validation of a new gate driver topology based on pulse transformer, presentation and validation of an upgraded version enable to work with wider range of switching frequencies and duty cycles, design and validation of a generic driver having a CMOS integrated chip and 6 planar pulse transformers. The fields of 17 0 applications of this multiple switch driver concept are multiples; it promotes the simplicity of the design and implementation of control system for power electronics.

Ces travaux de thèse portent sur la conception et la réalisation d'un circuit générique de commandes rapprochées pour les transistors à grille isolée, notamment pour les MOSFETs et les IGBTs, compatible avec différentes structures de conversion d'énergie de l'électronique de puissance. L'objectif principal est de concevoir un système de commande simple à mettre en oeuvre, compact, intégrable et configurable pouvant servir un panel varié d'applications dites multi transistors. Le mémoire de thèse se structure en quatre chapitres : état de l'art de la commande rapprochée des transistors à grille isolée, présentation et validation d'une nouvelle topologie de commande rapprochée à base de transformateur d'impulsion, présentation et validation d'une version améliorée pour travailler à large spectre de fréquence et de rapport cyclique, conception et validation du circuit de commande générique contenant une puce intégrée en technologie CMOS et 6 transformateurs d'impulsions planars. Les champs d'application de ce concept du driver sont multiples, celui-ci favorise la simplicité de la conception et de la mise en oeuvre des systèmes de commande pour l'électronique de puissance.

Mots clés: driver générique; commande rapprochée; MOSFET et IGBT; transformateur d'impulsion; intégration monolithique; technologie CMOS; driver générique.

Domaines: Energie électrique

The Van Nguyen. Circuit générique de commandes rapprochées pour l'électronique de puissance. Energie électrique. Université de Grenoble, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00743576⟩