[FORMATION] Intégrer l’électronique de puissance « moderne » dans les systèmes

23 novembre 2022 | 09:00

Public

Tarifs

Membre : 1,500€
Non membre : 1,950€

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Dans un contexte d‘économie d’énergie de plus en plus marqué, l’électronique de puissance est attendue pour réaliser des économies d’échelle, quelles que soient les applications envisagées. La mise à disposition récente sur le marché de nouveaux composants SiC et GaN/Si est une vraie révolution pour l’électronique de puissance, permettant d’envisager des systèmes à haute fréquence donc beaucoup plus compacts, efficaces et moins chers que leurs équivalents en silicium.

En partenariat avec FRAMATECH, qui fournit ses ressources, cette formation apporte un état des lieux des composants passifs et actifs, des coûts et des marchés associés (aéronautique, automobile, énergie et marchés à venir « consumers »). Elle décrit la mise en œuvre de l’électronique de puissance pour le développement de convertisseurs en termes de design, de topologie et d’intégration sur les cartes électroniques et dans un système.

Programme

OBJECTIFS VISÉS :

  • Disposer de l’état de l’art des types de composants en électronique de puissance ;
  • Savoir définir les nouvelles architectures de convertisseurs pour réduire l’encombrement et améliorer l’efficacité ;
  • Savoir intégrer les composants dans les systèmes (design, CEM, normes…).

 

Cette formation de 3 jours se déroule les 23,24 et 25 novembre 2022.

 

PROGRAMME :

PARTIE 1 | ETAT DES LIEUX DES COMPOSANTS & FILIERE EN ELECTRONIQUE DE PUISSANCE

1- Bref rappel historique (Mofset, IGBT)

2- Etat des lieux des composants actifs & passifs

  • Les familles de composants (Si, SiC, GaN) : avantages, inconvénients
  • Feuille de route des composants en fonction des puissances (faible puissance : du W au kW, forte puissance : de 10 kW au MW)

3- Les grandes étapes de fabrication

  • Description des grandes étapes
  • Les coûts associés
  • Les acteurs de la filière
  • Les boitiers & nouvelles tendances (puce enfouie dans le PCB, boitier sans « fils », Power Chip on Chip, Power System on Chip…)

4-Bref panorama des applications & spécificités en électronique de puissance selon les marchés

  • Aéronautique : Convertisseurs DC/DC embarqués
  • Automobile : Chargeurs de véhicules électriques & onduleurs de moteurs électriques
  • Energie : Onduleurs/convertisseurs AC/DC solaires
  • Consumers : Chargeurs AC/DC de batterie d’équipements électroniques (ordinateurs, smartphone…)

5- Les nouvelles perspectives d’architectures

  • Les nouvelles topologies ZVS, ZCS…
  • Avantages & inconvénients
  • Intégration hybride et monolithique : « smart power »

 

PARTIE 2 | CONTRAINTES DE CONCEPTION ET DE FABRICATION, FIABILITE DES ALIMENTATIONS DE PUISSANCE

1- Contraintes sur les alimentations de puissance

  • Bilan de puissance
  • Interface mécanique & électrique
  • Solutions de refroidissement
  • Alimentation centralisée/décentralisée
  • Distributions des tensions de sortie

2- Contraintes de fabrication

  • Conception des PCB adapté aux composants de puissance (rappel des principes de la fabrication d’un PCB, détail de conception des couches externe et vis enterrés autour des composants avec « exposed pads »)
  • Contraintes à l’assemblage des composants (câblage des cartes ayant une mixité de tailles de composants (ex : ouverture et écrans multi auteur)
  • Moyens de contrôle (ex : rayons X)
  • Critères de contrôle en relation avec les IPC (ex : taux de voids)

3- Diagnostic des mécanismes de défaillance

  • Comment casse un transistor de puissance ? (tension, courant, température, vieillissement)
  • Causes de surtension, sur-courant et sur-t°
  • Parades & fiabilisation (limitation des self de fuites, protection en courant analogique rapide, cross-conduction)

 

PARTIE 3 | L’INGENIERIE DE PUISSANCE

1- Les datasheets de composants de puissance (atelier de décryptage)

  • Datasheet de transistor de puissance
  • Datasheet de condensateur et compréhension des technologies en fonction des fréquences de switching (polypropylène, électrochimique…)
  • Datasheet de self

2- Reverse ingénierie de modules

  • Alimentation de PC
  • Convertisseur DC/DC pour véhicule hybride
  • Buck GaN

3- Contraintes de puissance

  • Boîtiers de transistor (minuscules GaN, SiC, D2PAck, TO247, modules…) et calculs thermiques
  • Rappel des topologies de base (buck, boost, onduleur, DAB…)

 

PARTIE 4 | INTEGRATION DE L’ELECTRONIQUE DE PUISSANCE DANS LES SYSTEMES

1- Inventaire des enjeux

  • Challenge du design des PCB de puissance (forts courants, fortes tensions, diélectriques élevés, clearance, creepage, extraire les calories de petits packages, CEM…)
  • Comparaison des topologies à commutation « dure » et commutation « douce »
  • Spécificités de la CEM en électronique de puissance, étude du cas d’un onduleur de datacenters de plusieurs kW embarquant 3 convertisseurs (AC-DC, DC-DC, DC-AC)
  • Introduction rapide aux normes applicables aux convertisseurs de puissance (sécurité, performance, CEM, environnement)

2- Etude de cas complète sur la réalisation d’un convertisseur DC/DC résonnant LLC

  • Explication du fonctionnement de cette topologie « moderne »
  • Les étapes de dimensionnement (selfs, transistors, condensateurs, transformateur)
  • La fréquence de switching (possible jusqu’à 1MHz)
  • Détails de routage
  • La cellule de commutation optimale, inductances parasites en HF

Conditions d'inscriptions

Aucune modalité ou délai d’accès hormis la signature de la convention au moins 1 semaine avant le début de la formation.

Public visé : cette formation technique s’adresse à des Directeurs et Responsables techniques de BE, Responsables de fabrication et des services qualité électronique, Chefs de projet industriels/produits, Ingénieurs et techniciens concepteurs de produits électroniques, etc.

Pré-requis : la formation est dimensionnée pour un public disposant d’un niveau minimum de type BAC+2 avec au moins 6 mois d’expérience professionnelle.

Tarif pour les 3 jours de formation.

La prise en charge de cette formation est possible par les Opérateurs de Compétences (OPCO). Attention au délai de traitement de la demande, qui peut prendre plusieurs semaines …. Renseignez-vous dès maintenant et inscrivez-vous au plus tôt !

Formation dimensionnée pour un public de 6 à 16 personnes maximum.

Organisateurs