soutenance de thèse de Vanessa SMET le jeudi 25 novembre 2010 à 10h30 à l'amphithéâtre du campus St Priest.
Cette thèse a pour objet l'étude de la fiabilité de modules de puissance triphasés à IGBTs 200A - 600 V, destinés à la construction d'onduleurs de traction pour des applications automobiles hybrides ou électriques. Ces travaux visent à évaluer la tenue de ces modules de puissance en régime de cyclage actif à hautes températures, en mettant l'accent sur leur résistance à la fatigue thermomécanique. Deux approches complémentaires ont été mises en œuvre dans ce but : tests de vieillissement accéléré et modélisation numérique.
Une campagne d'essais de vieillissement par cyclage actif a été menée avec des profils de température variés, définis par la température ambiante et la variation de température de jonction des IGBTs, utilisés comme facteurs d'accélération des contraintes. Au cours de ces tests, les composants ont électriquement fonctionné dans des conditions semblables à une application réelle (commande MLI). L'objectif était d'identifier les modes de défaillance, d'estimer l'influence des facteurs d'accélération du vieillissement et d'évaluer la pertinence des indicateurs de défaillance classiques dans ces conditions de stress thermique sévères.
Aussi, afin de mieux comprendre les mécanismes de défaillance responsables de la fatigue de l'assemblage des modules considérés, une modélisation thermomécanique visant à déterminer l'impact des modèles de comportement mécanique sur la durée de vie estimée des brasures, a été développée. La réponse de l'assemblage à des contraintes de cyclage actif similaires à celles appliquées durant les essais a été évaluée par analyse numérique. Les différentes lois de comportement ont été comparées en termes de contraintes et déformations plastiques développées dans les brasures.
Cette thèse a pour objet l'étude de la fiabilité de modules de puissance triphasés à IGBTs 200A - 600 V, destinés à la construction d'onduleurs de traction pour des applications automobiles hybrides ou électriques. Ces travaux visent à évaluer la tenue de ces modules de puissance en régime de cyclage actif à hautes températures, en mettant l'accent sur leur résistance à la fatigue thermomécanique. Deux approches complémentaires ont été mises en œuvre dans ce but : tests de vieillissement accéléré et modélisation numérique.
Une campagne d'essais de vieillissement par cyclage actif a été menée avec des profils de température variés, définis par la température ambiante et la variation de température de jonction des IGBTs, utilisés comme facteurs d'accélération des contraintes. Au cours de ces tests, les composants ont électriquement fonctionné dans des conditions semblables à une application réelle (commande MLI). L'objectif était d'identifier les modes de défaillance, d'estimer l'influence des facteurs d'accélération du vieillissement et d'évaluer la pertinence des indicateurs de défaillance classiques dans ces conditions de stress thermique sévères.
Aussi, afin de mieux comprendre les mécanismes de défaillance responsables de la fatigue de l'assemblage des modules considérés, une modélisation thermomécanique visant à déterminer l'impact des modèles de comportement mécanique sur la durée de vie estimée des brasures, a été développée. La réponse de l'assemblage à des contraintes de cyclage actif similaires à celles appliquées durant les essais a été évaluée par analyse numérique. Les différentes lois de comportement ont été comparées en termes de contraintes et déformations plastiques développées dans les brasures.
Le jury de thèse sera composé de :
M. Y. AVENAS
Maître de Conférences à l'Université de Grenoble
Rapporteur
M. A. CHRYSOCHOOS
Professeur à l'Université Montpellier 2
Examinateur
M. F.FOREST
Professeur à l'Université Montpellier 2
Directeur de thèse
M. J.-J. HUSELSTEIN
Maître de Conférences à l'Université de Montpellier 2
Co-Directeur de Thèse
M. Z. KHATIR
Directeur de recherches à l'INRETS
Rapporteur
M. P. Le Breton
Responsable ingénierie de Semikron
Invité
M. S. Lefebvre
Professeur au CNAM
Examinateur
M. A. Mathewson
Research leader at University College Cork
Examinateur
M. F. Richardeau
Directeur de recherches à l'Université de Toulouse
Examinateur
Contact :
--
Vanessa SMET
Doctorante - PhD student
Institut d'Electronique du Sud - Groupe "Energie et Matériaux"
UMR CNRS 5214
Université Montpellier 2 - CC 079
34095 Montpellier Cdx 5 - FRANCE
Tél. / Phone +33 4 67 14 97 06
Fax +33 4 67 04 21 30
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