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Électronique de puissance embarquée etpackaging
Master M2
Cyril BUTTAY
Laboratoire Ampère, Lyon, France
14 novembre 2016
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Première partie I
La commutation – composants
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Sommaire
Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
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Sommaire
Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
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De quoi va t-on parler ?
I Des phénomènes qui se déroulent dans la cellule decommutation
I le déroulement d’une commutationI l’effet des éléments parasites
I De la réalisation physique de cette cellule (le« packaging »)
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Objectifs de cette présentation
Comprendre les paramètres influant la commutation
I Au niveau des composantsI Au niveau du convertisseur
Savoir mettre en œuvre les composants
I À quoi faire attention quand on route un circuit ?
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Sommaire
Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
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Électronique de puissance = commutation
V
I
2 états stables :I Passant (interrupteur fermé)
I V = 0I I 6= 0
I Bloqué (interrupteur ouvert)I V 6= 0I I = 0
Dans les deux états, pas depuissance dissipée :
P = VI = 0
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Électronique de puissance = commutation
V
I
2 états stables :I Passant (interrupteur fermé)
I V = 0I I 6= 0
I Bloqué (interrupteur ouvert)I V 6= 0I I = 0
Dans les deux états, pas depuissance dissipée :
P = VI = 0
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Les 4 quadrants
V
I
V
I
Représentation dans le plan (I,V )
I état bloquéI état passant
Tous les composants nefonctionnent pas dans les 4quadrants !
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Les 4 quadrants
V
I
V
I
Représentation dans le plan (I,V )
I état bloquéI état passant
Tous les composants nefonctionnent pas dans les 4quadrants !
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Les 4 quadrants
V
I
V
I
Représentation dans le plan (I,V )
I état bloquéI état passant
Tous les composants nefonctionnent pas dans les 4quadrants !
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Les 4 quadrants
V
I
V
I
Représentation dans le plan (I,V )
I état bloquéI état passant
Tous les composants nefonctionnent pas dans les 4quadrants !
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Les 4 quadrants – exemple de la diode
V
I I attention aux ordres degrandeur :
I tension de seuil≈ 1 V
I tension de claquage100-10000 V
I courant de fuitenA-µA
I courant direct :1-1000 A
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Les 4 quadrants – exemple de la diode
Caractéristique directe
Caractéristiqueinverse
V
I I attention aux ordres degrandeur :
I tension de seuil≈ 1 V
I tension de claquage100-10000 V
I courant de fuitenA-µA
I courant direct :1-1000 A
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Les 4 quadrants – exemple de la diode
Pertes à l'état bloqué
Pert
es
en
conduct
ion Caractéristique
directe
Caractéristiqueinverse
V
I I attention aux ordres degrandeur :
I tension de seuil≈ 1 V
I tension de claquage100-10000 V
I courant de fuitenA-µA
I courant direct :1-1000 A
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Les 4 quadrants – exemple de la diode
Pertes à l'état bloqué
Pert
es
en
conduct
ion Caractéristique
directe
Caractéristiqueinverse
Tension de claquage
Courant de fuite
Tensionde seuilV
I I attention aux ordres degrandeur :
I tension de seuil≈ 1 V
I tension de claquage100-10000 V
I courant de fuitenA-µA
I courant direct :1-1000 A
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caractéristique d’un composant pilotable
Passant
Bloqué
V
II
I 2, 3 ou 4 quadrants suivant letype d’interrupteur
I pilotables à l’ouverture (GTO),à la fermeture (Thyristor) ouaux deux (transistor)
I la caractéristique varie suivantle niveau sur l’électrode decommande
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caractéristique d’un composant pilotable
V
II
I 2, 3 ou 4 quadrants suivant letype d’interrupteur
I pilotables à l’ouverture (GTO),à la fermeture (Thyristor) ouaux deux (transistor)
I la caractéristique varie suivantle niveau sur l’électrode decommande
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La commutation
Les commutationscausent :
I pertesI perturbations EM
Elles dépendent descomposants mais aussidu circuit
image source : “Dispositifs de l’électronique de puissance”, J.Arnould et P. Merle, 1992, Hermès, Paris, tome 1, p 36)
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Sommaire
Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
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Familles de composants
Attention : tous les composants existants ne sont pas représentés !
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Domaines d’utilisation
Courant
Tension
Fréquence
0
1 kV
2 kV
3 kV
4 kV
5 kV
6 kV
7 kV et plus
0 200 A 1 kA 2 kA2.2 kA
100 Hz
1 kHz
10 kHz
100 kHz
1 MHz and more
and more
Thyristor
GTO
IGBT
MOSFET
Note : tous les composants ne sont pas représentés, et les limites évoluentconstamment !
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Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
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Comportement statique
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0Tension anode-cathode (V)
0
20
40
60
80
100
Cou
rant
(A)
R=0 mΩR=5 mΩR=50 mΩ
VR : la tension inversemaximale (ex : 600, 1200 V)
IF : le courant direct (forward)VF : chute de tension à l’état
passantRD : Résistance dynamique
En théorie, IF = IS(
eVFUt − 1
), avec IS faible (par exemple 10−10 A).
En pratique, la chute de tension est surtout liée aux éléments résistifs
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Comportement dynamique
Anode Cathode
Dopage(cm-3)
N+
P+ ν, N-
Courant de trous Courant d'électrons
Courant d'électronset de trous
I Les charges injectées durantla conduction doivent êtreévacuées
Ü Phénomène de recouvrementI Réduction du recouvrement Ü
dégradation conductionimage source : “Dispositifs de l’électronique de puissance”, J. Arnould et P. Merle, 1992,Hermès, Paris, tome 1
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Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
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MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) – caractéristique directe
I Vth : tension de seuil, VGS tension grille source (= de commande)I fonctionnement nominal : zone linéaire, à VGS élevéI Comportement résistif : VDS = RDSon × ID dans la zone linéaire
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MOSFET – caractéristique statique directe
I Fonctionnement nominal en zone linéaireI RDSon modulée par la tension grille-source
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MOSFET – caractéristique statique directe
I Fonctionnement nominal en zone linéaireI RDSon modulée par la tension grille-source
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MOSFET – contributions à la résistance à l’état passant
GrilleSource
Drain
RS
Rch
Rn
RD
I Composant unipolaire : pas demodulationÜ résistivité définie par ledopage
I RS : résistance de source (ycompris externe)
I Rch : résistance du canal(modulée par la grille)
I Rn : résistance de la zone N−
I RD résistance de drain (ycompris externe)
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MOSFET – lien entre résistance et tenue en tension
100.0 u
1.0 m
10.0 m
100.0 m
1.0
10.0
10 V 100 V 1 kV
Rés
ista
nce
spéc
ifiq
ue
(Ω.c
m2)
Tension de claquage (V)
MOS idéalMOS idéal avec une résistance de câblage de 500 µΩ
MOS commercialisés en 2004 (résistance spécifique estimée)MOS standard commercialisés en 2014
MOS "super−jonction" commercialisés en 2014
Source : données 204 C. Buttay, données 2014 : Jérémie Brunello et Julien Bourdon
I L’épaisseur de la zone N− est liée au calibre en tensionI Augmentation de RDSon avec le calibre en tensionI RDSon = 5.93.10−9V 2.5
BR (Source : Baliga)23 / 58
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MOSFET – comportement inverse
−25
−20
−15
−10
−5
0
−5 −4 −3 −2 −1 0
Dra
in c
urr
ent [a
rbitra
ry u
nit]
Drain to source voltage [V]
diode
Le MOSFET devrait être bidirectionnel en courant (2 quadrants)La présence d’une diode le rend asymétrique
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MOSFET – comportement inverse
−25
−20
−15
−10
−5
0
−5 −4 −3 −2 −1 0
Dra
in c
urr
ent [a
rbitra
ry u
nit]
Drain to source voltage [V]
diode
Le MOSFET devrait être bidirectionnel en courant (2 quadrants)La présence d’une diode le rend asymétrique
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MOSFET – comportement inverse
−25
−20
−15
−10
−5
0
−5 −4 −3 −2 −1 0
Dra
in c
urr
ent [a
rbitra
ry u
nit]
Drain to source voltage [V]
courant total
Le MOSFET devrait être bidirectionnel en courant (2 quadrants)La présence d’une diode le rend asymétrique
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MOSFET – capacités
Le comportement dynamique (= en commutation) est fixé parles capacités “parasites” et le câblage du composant (on yreviendra)On représente 3 capacités (CGS, CGD, et la capacité de ladiode CDS). Ces capacités sont non-linéaires.
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MOSFET – capacités parasites
CGS = CoxN+ + CoxP + CoxmPour des raisons pratiques, on définit
I Ciss (capacité vue de la grille) = CGD + CGSI Crss (capacité “reverse”) = CGDI Coss (capacité de sortie) =CGD + CDS
Les capacités sont non-linéaires : elles varient avec la tensionSource : datasheet du Mos STL150N3LLH5
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MOSFET – les caractéristiques principales
VBR : la tension maximale à l’état bloqué (ex : 30, 200 V)ID : le courant de drain maximal supporté par le
transistor :I donné le plus souvent à plusieurs températures, dont
25°CI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)RDSon : Résistance drain-source Ü pertes en conduction
I Dépend de la température, de la tension VGS)Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)QG : Charge nécessaire pour faire commuter le transistor
I dépend de la tension VGS, ainsi que de VDS et IDI important pour les transistors utilisés à haute
fréquence (plusieurs centaines de kHz)
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MOSFET – les caractéristiques principales
VBR : la tension maximale à l’état bloqué (ex : 30, 200 V)ID : le courant de drain maximal supporté par le
transistor :I donné le plus souvent à plusieurs températures, dont
25°CI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)RDSon : Résistance drain-source Ü pertes en conduction
I Dépend de la température, de la tension VGS)Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)QG : Charge nécessaire pour faire commuter le transistor
I dépend de la tension VGS, ainsi que de VDS et IDI important pour les transistors utilisés à haute
fréquence (plusieurs centaines de kHz)
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MOSFET – les caractéristiques principales
VBR : la tension maximale à l’état bloqué (ex : 30, 200 V)ID : le courant de drain maximal supporté par le
transistor :I donné le plus souvent à plusieurs températures, dont
25°CI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)RDSon : Résistance drain-source Ü pertes en conduction
I Dépend de la température, de la tension VGS)Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)QG : Charge nécessaire pour faire commuter le transistor
I dépend de la tension VGS, ainsi que de VDS et IDI important pour les transistors utilisés à haute
fréquence (plusieurs centaines de kHz)
27 / 58
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MOSFET – les caractéristiques principales
VBR : la tension maximale à l’état bloqué (ex : 30, 200 V)ID : le courant de drain maximal supporté par le
transistor :I donné le plus souvent à plusieurs températures, dont
25°CI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)RDSon : Résistance drain-source Ü pertes en conduction
I Dépend de la température, de la tension VGS)Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)QG : Charge nécessaire pour faire commuter le transistor
I dépend de la tension VGS, ainsi que de VDS et IDI important pour les transistors utilisés à haute
fréquence (plusieurs centaines de kHz)
27 / 58
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MOSFET – les caractéristiques principales
VBR : la tension maximale à l’état bloqué (ex : 30, 200 V)ID : le courant de drain maximal supporté par le
transistor :I donné le plus souvent à plusieurs températures, dont
25°CI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)RDSon : Résistance drain-source Ü pertes en conduction
I Dépend de la température, de la tension VGS)Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)QG : Charge nécessaire pour faire commuter le transistor
I dépend de la tension VGS, ainsi que de VDS et IDI important pour les transistors utilisés à haute
fréquence (plusieurs centaines de kHz)
27 / 58
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MOSFET – les caractéristiques principales
VBR : la tension maximale à l’état bloqué (ex : 30, 200 V)ID : le courant de drain maximal supporté par le
transistor :I donné le plus souvent à plusieurs températures, dont
25°CI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)RDSon : Résistance drain-source Ü pertes en conduction
I Dépend de la température, de la tension VGS)Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)QG : Charge nécessaire pour faire commuter le transistor
I dépend de la tension VGS, ainsi que de VDS et IDI important pour les transistors utilisés à haute
fréquence (plusieurs centaines de kHz)
27 / 58
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Sommaire
Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
28 / 58
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IGBT – caractéristique directe
I Vth : tension de seuil, VGS tension grille source (= de commande)I fonctionnement nominal : zone linéaire, à VGS élevéI la caractéristique à l’état passant présente un seuil (VCEsat ) 29 / 58
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IGBT – caractéristique statique
I Présence d’un seuil (VCEsat ) dans la caractéristique I(V)I Modulation de la résistance dynamique en fonction de la
tension grille-émetteur
Source : datasheet de l’IGBT DIM2400ESS12-A000
30 / 58
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IGBT – caractéristique statique
I Présence d’un seuil (VCEsat ) dans la caractéristique I(V)I Modulation de la résistance dynamique en fonction de la
tension grille-émetteurSource : datasheet de l’IGBT DIM2400ESS12-A000
30 / 58
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IGBT – comportement dynamique
VCE
ICV1
VGE
t
t
VCE
IC
VGE
I Pilotage en tension (grille isolée)I trainée de courant à l’ouverture (tail current) : évacuation
des charges stockéesI compromis vitesse/conduction, semblable à la diode PiN
31 / 58
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IGBT – comportement dynamique
courantde queue
VCE
ICV1
VGE
t
t
VCE
IC
VGE
I Pilotage en tension (grille isolée)I trainée de courant à l’ouverture (tail current) : évacuation
des charges stockéesI compromis vitesse/conduction, semblable à la diode PiN
31 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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IGBT – les caractéristiques principales
VCEmax la tension maximale supportée par l’IGBT à l’état bloquéID : le courant de drain maximal supporté par le transistor :
I donné à une température ou plusI dépend du refroidissement (taille du radiateur,
température ambiante)VCESat
: la chute de tension à l’état passantI pendant de VF pour une diode, avec le même
compromis pertes en commutation/pertes enconduction
Vth (Threshold) : tension de seuil (tension de commutation)Type punch-through/non punch-through (PT/NPT) définit la
structure du composantI PT : faibles pertes en conductionI NPT : meilleure tenue en court-circuit
32 / 58
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Sommaire
Introduction
Généralités
ComposantsDiodeMOSFETIGBT
Commutation des composantsCircuits de commandeDéroulement de la commutation
33 / 58
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MOSFET, IGBT – Circuits de commande
Source : Thèse Pierre Lefranc, « Étude, conception et réalisation de circuits de commande d’IGBT de forte puissance » INSA de Lyon, 2005
I Le circuit de commande (driver) pilote un transistor de puissanceI Des fonctions d’isolation électrique sont parfois nécessaires
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MOSFET, IGBT – Circuits de commande, exemple du bras d’onduleur
Source : « MOSFET et IGBT : circuits de commande », B. Multon et S. Lefebvre, Techniques de l’ingénieur 35 / 58
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MOSFET, IGBT – Pilotage de la grille (commande rapprochée
source : EEtimes Asia
Le circuit driver génère la tension VGS :I Charge capacitive (MOSFET, IGBT)
I Courant impulsionnelI impulsions de plusieurs ampères
I Vitesse de commutation définie parRG
I Tension VGS à l’état passant définiepar VDrive
I Tension VGS à l’état bloqué 0 ounégative.
I Entrée sur niveaux logiquesI Disponible sous forme de circuits
intégrés.
36 / 58
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MOSFET, IGBT – Alimentation isolée des circuits de commande
Alimentation isoléeI Basée sur un convertisseur DC/DC
isoléI Adapté à toute structureI Pas de limites sur la commandeI Complexe
Vi
Vo
VS
D
S
C R
L
IS
ID
VD
V2
V1
Source : « MOSFET et IGBT : circuits de commande », B. Multon et S. Lefebvre,Techniques de l’ingénieur
BootstrapI adapté au bras d’onduleurI Stockage d’énergie dans une
capacitéI Recharge lorsque l’interrupteur du
bas est passant
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Circuits de commande : Transmission des signaux
Source : « On-Chip Transformers Facilitate Integration For Isolated Power Supplies », BaoxingChen, Analog Devices
TransformateurI Nécessite une mise en forme
des signauxI Peut être intégréI Pour les systèmes les plus
simples, peut être passif
Source : « MOSFET et IGBT : circuits de commande », B. Multon et S. Lefebvre, Techniques del’ingénieur
Transmission optiqueI Optocoupleurs (simples,
sensible aux perturbations)I Fibre optique (plus complexe,
robuste)I mise en forme des signaux
intégrée38 / 58
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Circuits de commande : Transmission des signaux – 2
Source : « MOSFET et IGBT : circuits de commande », B. Multon et S. Lefebvre, Techniques de l’ingénieur
Level-ShifterI Transmission non isoléeI Forte impédanceI Transistor MOSFET
haute tension utilisé ensource de courant
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Circuits de commande : Protections
Protection contre les courts-circuitsI Mesure la tension drain source durant
la commutationI Si elle est trop forte : ouverture du
transistor
Écrêteur actifI La diode zener fixe la tension max. à
l’ouvertureI Si cette tension est dépassée, le transistor
est remis en conductionDétection de sous-tension
I UVLO (Under-Voltage Lock-Out)I arrêt du driver en cas d’alimentation insuffisanteI une résistance assure la connexion grille-source
Source des figures : « MOSFET et IGBT :circuits de commande », B. Multon et S.Lefebvre, Techniques de l’ingénieur
40 / 58
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Commutation d’un MOSFET de puissance – cellule de commutation
I La cellule de commutation est la “brique de base” desconvertisseurs
I Connexion entre une source de courant et une source detension
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Cellule de commutation – fermeture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
42 / 58
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Cellule de commutation – fermeture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
42 / 58
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Cellule de commutation – fermeture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
42 / 58
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Cellule de commutation – fermeture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
42 / 58
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Cellule de commutation – fermeture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
42 / 58
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Cellule de commutation – ouverture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
43 / 58
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Cellule de commutation – ouverture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
43 / 58
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Cellule de commutation – ouverture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
43 / 58
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Cellule de commutation – ouverture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
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Cellule de commutation – ouverture
Idrain
Vds
Vgs
Vdiode
t
Is
Ve
Ve
d
s
gIdrain
Is
Vds
Vdiode
Ve
Vgs
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Commutation d’un MOSFET/IGBT de puissance – effet Miller
image source : wikipedia
I courant d’entrée :Ii =
Vi−VoZ = Vi (1+Av )
ZI Impédance d’entrée :
Zin = ViIi= Z
1+Av
I si on considère que Z = 1jCω
I on obtient Ci = C(1 + Av )
I Durant la commutation, on peut considérer queVDS = k(VGS − VTH)
I la capacité CGD apparente est multipliée par effet miller.
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Commutation d’un MOSFET/IGBT de puissance – effet Miller
image source : wikipedia
I courant d’entrée :Ii =
Vi−VoZ = Vi (1+Av )
ZI Impédance d’entrée :
Zin = ViIi= Z
1+Av
I si on considère que Z = 1jCω
I on obtient Ci = C(1 + Av )
I Durant la commutation, on peut considérer queVDS = k(VGS − VTH)
I la capacité CGD apparente est multipliée par effet miller.
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Commutation d’un MOSFET/IGBT de puissance – effet Miller
image source : wikipedia
I courant d’entrée :Ii =
Vi−VoZ = Vi (1+Av )
ZI Impédance d’entrée :
Zin = ViIi= Z
1+Av
I si on considère que Z = 1jCω
I on obtient Ci = C(1 + Av )
I Durant la commutation, on peut considérer queVDS = k(VGS − VTH)
I la capacité CGD apparente est multipliée par effet miller.
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Commutation d’un MOSFET/IGBT de puissance – effet Miller
image source : wikipedia
I courant d’entrée :Ii =
Vi−VoZ = Vi (1+Av )
ZI Impédance d’entrée :
Zin = ViIi= Z
1+Av
I si on considère que Z = 1jCω
I on obtient Ci = C(1 + Av )
I Durant la commutation, on peut considérer queVDS = k(VGS − VTH)
I la capacité CGD apparente est multipliée par effet miller.
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Commutation d’un MOSFET/IGBT de puissance – effet Miller
image source : wikipedia
I courant d’entrée :Ii =
Vi−VoZ = Vi (1+Av )
ZI Impédance d’entrée :
Zin = ViIi= Z
1+Av
I si on considère que Z = 1jCω
I on obtient Ci = C(1 + Av )
I Durant la commutation, on peut considérer queVDS = k(VGS − VTH)
I la capacité CGD apparente est multipliée par effet miller.
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