Stage : [THESE131]

Titre : S. JACQUES, Etude de la fiabilité des composants de puissance de type TRIAC soumis à des contraintes en di/dt, stage de fin d'études, IUT 2ASEA, Licence Professionnelle, mars-juin 2003.

Cité dans : [DIV121]  Liste des rapports de stages IUT, DEA, P2I EIT, stages de fin d'études, avril 2013.
Cité dans : [DATA033] Liste des publications de Thierry LEQUEU et activités de recherche, octobre 2022.
Cité dans :[THESE134] S. JACQUES, Etude de la fiabilité d'un ACST4-7SFP soumis à des contraintes en di/dt dans le quadrant Q1, stage de 1ière année, Ecole Polytechnique de Tours, Département Productique, juin-juillet 2004.

Info :
- Institut Universitaire de Technologie département Génie Electrique et Informatique Industrielle
- Licence Professionnelle Analyse et Architecture des Systèmes Electroniques Analogiques "
- Année scolaire 2002/2003
Date : du lundi 10 mars 2003 au vendredi 27 juin 2003.
Stockage : Thierry LEQUEU
Lien : FIAB-2.pdf - 1 pages, 696 Ko, sujet du stage.

Objectif : l'objectif du stage consiste à appliquer la méthodologie, mise au point au LMP, concernant la détermination de la durée de vie des composants TRIACS, afin de comparer la fiabilité de différentes familles de ces composants, soumis à de forts di/dt. L'étude concernera la comparaison des technologies de fabrication TOP-GLASS, MESA-GLASS et PLANAR, utilisées par ST Tours.

Résumé :
Les TRIACs sont des interrupteurs bidirectionnels en courant et en tension rencontrés typiquement dans le contrôle de la puissance des charges alternatives connectées sur les réseaux d'alimentation électrique. Ils sont généralement protégés des parasites du secteur par un Circuit d'Aide à La Commutation appelé plus communément CALC ou " Snubber ", regroupant généralement une résistance et un condensateur. Il s'agit d'un circuit de protection provoquant, à la fermeture des TRIACs, une forte contrainte électrique (di/dt), responsable de la dégradation précoce des composants.
Ainsi, ce mémoire présente l'impact des forts di/dt, causés par la décharge du condensateur du CALC dans le quadrant 1 ou Q1 (VAK > 0 et VGK > 0). L'analyse statistique de la fatigue thermique des TRIACs montre que les composants défaillent en suivant une loi de WEIBULL. Une loi d'extrapolation de la durée de vie, obtenue théoriquement par les mécanismes de dégradation, est validée par les tests accélérés de fiabilité. Cette loi permet notamment d'estimer la durée de vie des composants de puissance sous des contraintes nominales de fonctionnement.

Vers : Premiers conseils
Vers : Sommaire
Vers : Bibliographie
Vers : Documentation des composants

Sommaire

2. Généralités sur les TRIACs et analyse du contexte expérimental 13
2.1. Présentation de la structure du TRIAC 13
2.2. Présentation de l'environnement de test existant 17

3. Cahier des charges et démarche retenue face aux objectifs fixés 22
3.1. Cahier des charges 22
3.2. Démarche retenue face aux objectifs fixés 23
3.3. Actions effectuées 24

4. Notions de fiabilité et d'exploitation de résultats 26
4.1. Notions sur la fiabilité et sur les tests accélérés 26
4.2. Fiabilité des TRIACs Z0103MA dans le quadrant Q1 27

5. Analyse des défaillances des TRIACs dégradés dans Q1 par di/dt répétitifs 33
5.1. Modes de défaillances 33
5.2. Procédé d'analyse des défaillances 34
5.3. Étude des TRIACs dégradés dans le quadrant d'amorçage Q1 par des di/dt répétitifs 36
6. Difficultés rencontrées au cours du stage 38
6.1. Fiabilité d'un premier lot de TRIACs Z0103MA dans le quadrant Q1 38
6.2. Abrogation de la loi de WEIBULL à sept paramètres par une analyse des défaillances des TRIACs 39
6.3. Conclusion 40

Conclusion

Bibliographie 42

Résumé 43

Abstract 44

Bibliographie

  [1] : [LIVRE011] J.-P. COLINGE, F. de W. WIELE, Physique des dispositifs semi-conducteurs, 1996, 390 pages.
  [2] :  [DIV430]  DATA BOOK, SCRs, TRIACs and AC switches, Databook, fourth edition, ST Microelectronics, March 2001.
  [3] : [THESE121] S. MOREAU, Mécanismes de dégradation et fiabilité fonctionnelle des interrupteurs bidirectionnels tels que les TRIACs, rapport de DEA Génie Electrique de Grenoble, aout 2002.
  [4] : [THESE086] A. FLORENCE, Etude et réalisation d'un banc de caractérisation des triacs. Etude comparative de la fiabilité de composant issues des technologies MESA-GLASS et TOP GLASS, projet de fin d'études DESS Electronique de Puissance, avril-septembre 2000, 43 pa
  [5] : [THESE096] E. NICOLAY, Fiabilité des TRIACs dans le quadrant 3 par choc thermique par di/dt, mars-juin 2001.
  [6] : [THESE109] S. FORSTER, Fiabilité fonctionnelle et mécanismes de dégradation des TRIACs soumis aux chocs thermiques par di/dt à la fermeture, Thèse, Université de Metz, 10 septembre 2001.
  [7] : [LIVRE347] G. CHAUVAT, F. LEDOUX, J.-P. RÉAU, Fiabilité d'un élément, fiabilité d'un système, loi exponentielle, loi de WEIBULL FLASH BTS MATHÉMATIQUES Tome 2, B.T.S. et D.U.T. industriels. Algèbre, géométrie, probabilités, statistiques. Armand COLIN.
  [8] :  [DIV370]  Reliasoft, Life Data Analysis Refenece - Weibull++, 1992-2000.

Documentation des composants

  [1] :  [DIV126]  T. LEQUEU, Librairie des fichiers PDF de composants, octobre 2022.

Premiers conseils

  [1] :  [DATA052] M. HUBIN, L'expérience d'un enseignant chercheur au service de la communauté, http://perso.wanadoo.fr/michel.hubin/ , novembre 2002.
  [2] : [99ART029] T. LEQUEU, Comment faire une recherche bibliographique au Laboratoire de Micro-électronique de Puissance L.M.P. de Tours, octobre 2001, 40 pages.
  [3] :  [PAP314]  T. LEQUEU, Comment rédiger un rapport au LMP - Guide pour la mise en pages du document, juin 2001, 15 pages.

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