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

Objectifs de la formation
  • Disposer d’un état des lieux des composants en électronique de puissance et de la filière associée.
  • Connaître les contraintes de conception et de fabrication en électronique de puissance et les causes de défaillance.
  • Savoir identifier et sélectionner des composants de puissance à intégrer dans des systèmes.
  • Savoir définir de nouvelles architectures de convertisseurs pour réduire l’encombrement et améliorer l’efficacité.

 

📍 INSCRIPTION à cette formation :

 

👋  SESSION OUVERTE : 

  • Du mardi 05 au jeudi 07 novembre 2024, à Bordeaux.

 

Contenu de la formation

 

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

 

1- Etat des lieux des composants actifs & passifs

  • Les composants passifs
    Résistance, capacité, inductance, refroidissement, encapsulation.
  • Les semi-conducteurs
    Qu’est-ce qu’un semi-conducteur ? / Bref rappel sur le Si et Ge / Les composants semi-conducteurs / Les grands gaps : SiC, GaN, Diamant… / Avantages et inconvénients des grands gaps)

 

2- Méthode de fabrication pour grand gap

  • Étapes de fabrication d’un grand gap, ex SiC.
  • Packaging de puissance & tendances.
  • Les acteurs dans la filière.

 

3- Les marchés de l’électronique de puissance

  • Taille du marché de l’électronique de puissance.
  • Aéronautique : Convertisseur DC/DC.
  • Automobile : Convertisseur AC/DC et DC/AC.
  • Énergie : Convertisseur AC/AC.
  • Grand public : alimentation à découpage.

 

4- Les nouvelles perspectives d’architectures

  • ZVS & ZCS
    Problème pour le Si / Pour les grands gaps ?
  • Les nouveaux composants en SiC et GaN.

 

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.
  • Critères de contrôle en relation avec les IPC.

 

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

 

 

 

MOYENS PÉDAGOGIQUES ET MODALITÉS D’ÉVALUATION

Moyens pédagogiques :

  • Exposés illustrés de cas pratiques et échanges sur les contextes et les retours d’expériences
  • Support de cours
  •  Déjeuner – rencontre pris en commun avec les intervenants
  •  Séance de questions/réponses directement durant la formation

 

Moyens permettant d’apprécier les résultats de l’action :

  • Pour comprendre les attentes et les connaissances des stagiaires un questionnaire préalable à la formation devra être complété et restitué au pôle S2E2 dans un délai minimal de 4 jours avant la formation.
  • Pour juger de la pertinence de la formation vis-à-vis des attentes des stagiaires, et dans une démarche d’amélioration continue, un questionnaire de satisfaction devra être rempli et restitué au pôle S2E2 à l’issue de la formation.

 

Le pragmatisme des éléments fournis pendant cette formation permettra au stagiaire de mettre en place des actions concrètes et rapidement au sein de sa structure.

 

ÉVALUATIONS

L’indice de satisfaction clients est de 90,3 % pour cette formation depuis le 1er juin 2023.
L’Indice de satisfaction clients est de 88,7% pour l’ensemble des 29 formations dispensées entre le 1er juin 2023 et le 30 septembre 2024.

 

MODALITÉS ET DÉLAIS D’ACCÈS

Aucune modalité ou délai d’accès hormis la signature de la convention au moins 1 semaine avant le début de la formation.
Pour plus de renseignements ou pour manifester un intérêt, merci de vous adresser aux contacts de la formation indiqués ci-dessous.

 

SITUATIONS PARTICULIÈRES

Pour toute difficulté ou handicap, veuillez contacter le contact administratif et financier de la formation pour voir les éventuelles adaptations à prévoir.

 

CONTACTS DE LA FORMATION

  • Le contact principal de la formation :
    Frédéric CABAS
    06 12 25 21 26
    frederic.cabas@s2e2.fr
  • Le contact technique de la formation :
    Stéphane OURY
    06 80 33 73 61
    stephane.oury@s2e2.fr
  • Le contact administratif et financier de la formation :
    Dorothée FOX
    02 47 42 41 21
    dorothee.deschamps@s2e2.fr
Public visé

Directeurs et responsables techniques des bureaux d’études et des méthodes, aux responsables de fabrication et des services qualité électronique, aux chefs de projet industriels/produits, aux ingénieurs et techniciens concepteurs de produits électroniques, aux acheteurs électronique…

Informations sur la formation

Durée de la formation
3 jours (21 heures).

Prérequis
Niveau minimum de type BAC+2 en électronique et/ou électrotechnique et avec au moins 6 mois d’expérience professionnelle

Tarifs

Intra-entreprise

  • Devis sur demande. A partir de 6 personnes. Prix attractif comparé au tarif inter-entreprise.

Inter-entreprise

  • 2 000 euros HT

    Adhérent S2E2 ou partenaire

  • 2 590 euros HT

    Non adhérent

Formateurs

Stéphane BIONDO

Docteur en science de l’ingénieur micro, nano et opto-électronique, il a démarré son parcours professionnel en intégrant 3 projets d’études : Projet Européen ayant pour but d’intégrer des capteurs à larges bandes interdites dans le milieu de la détection nucléaire dont le RJH de Cadarache ; L’utilisation du SiC comme capteur de particules betas. ; Optimisation du procédé de fabrication de composants HEMT à base AlGaN/GaN. En 2015, il décide de créer Magdala, société d’ingénierie composée d’experts développant des produits à forts potentiels technologiques. La société Magdala est basée sur un triptyque de compétences qui sont : La détection nucléaire ; L’énergie durable ; L’électronique de puissance.

Michel JAMOT

Ingénieur en génie électrique, CUST (Polytech Clermont Ferrand) en 1987. Depuis 30 ans, Michel a évolué chez TECHNIPHONE, ENERSYS puis ELTA (filiale d’AREVA-TECHNICATOME) comme Resp. Dpt Électronique de Puissance. Il est expert dans le design d’alimentations, convertisseurs et de systèmes complexes de puissance (sous-marins, porte avion Charles de Gaulle, chaufferies nucléaires). Chez AIRBUS HELICOPTERS depuis 2011, il dirige les travaux sur l’hybridation électrique de la propulsion des aéronefs.

Roland D'AUTHIER

Ingénieur électronique, Roland est Project Engineer / CEO de AXID SYSTEM, bureau d'études en électronique de puissance. Il bénéficie de 22 ans d'expérience dans la conception d'électronique de puissance innovante et de calculateurs dans le domaine de l'énergie dans les secteurs comme l’automobile, l’aérospatial, l’aéronautique, la défense, le photovoltaïque.

Johan DELAINE

Docteur diplômé en génie électrique de l'Université Grenoble Alpes en 2014, il a effectué ses recherches postdoctorales au Laboratoire de génie électrique de Grenoble, axées sur les circuits électroniques de puissance et basés sur des dispositifs semi-conducteurs de puissance au nitrure de gallium (GaN). Il a ensuite travaillé comme ingénieur R&D au CEA LETI sur des systèmes industriels et applications spatiales. Il a rejoint la société Wise Integration à Meylan comme Ingénieur R&D sur le développement de composants en GaN, incluant le conditionnement de puissance et l'électronique de puissance.

Intéressé(e) ? Contactez-nous

Frédéric CABAS

06 12 25 21 26

frederic.cabas@s2e2.fr