Optimisation géométrique de MOSFETs de puissance en vue d'intégrer l'alimentation de l'étage de commande
Résumé
The insulated gate components are omnipresent in power converters, and are subjected to increasing requirements: electrical performances, integrability, reliability...we developed a model of the electrical dynamic behaviour of Power MOSFETs based on physical and geometrical characteristics. This model has been validated through the realization of prototypes. It allows evaluating the energy needs for the component during switching transitions, thus permitting the study of solutions allowing the integration of the driver supply. We developed two structures of self-supply, compatible with the technological die of the principal component. Lastly, we have shown through a work of geometrical optimization of the component that it is possible to size it with a minimization of its energy requirements during switching transitions; it represents an interesting outlook for integration.
Les composants à grille isolée, omniprésents dans les structures de conversion d'énergie, sont soumis à des exigences de plus en plus poussées : performances électriques, intégrabilité, fiabilité... Nous avons modélisé le comportement électrique dynamique de MOSFETs de puissance à partir de leurs caractéristiques physiques et géométriques. Cette modélisation, validée par la réalisation de prototypes, permet un dimensionnement des besoins énergétiques du composant en commutation, autorisant ainsi l'étude de solutions permettant l'intégration de l'alimentation de l'étage de commande. Deux structures d'auto-alimentation, compatibles avec la filière technologique du composant principal, ont été développées. Enfin, des travaux d'optimisation, portant sur la géométrie du composant, montrent qu'il est possible de dimensionner ce dernier de manière à minimiser ses besoins énergétiques en commutation, perspective intéressante pour l'intégration.
Loading...