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Substrat céramique intégrant une poche nanocomposite résistive pour la montée en tension des modules de puissance

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  • معلومة اضافية
    • Contributors:
      Matériaux Diélectriques dans la Conversion d’Energie (LAPLACE-MDCE); LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE); Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3); Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP); Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3); Université de Toulouse (UT); Centre interuniversitaire de recherche et d'ingénierie des matériaux (CIRIMAT); Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP); Institut de Recherche en Energie Electrique de Nantes Atlantique (IREENA); ANR-16-ASTR-0009,FILCERA,Céramique gradateur de contraintes électriques pour la haute tension(2016)
    • بيانات النشر:
      HAL CCSD
    • الموضوع:
      2021
    • Collection:
      Université Toulouse III - Paul Sabatier: HAL-UPS
    • الموضوع:
    • نبذة مختصرة :
      National audience ; RESUME-Les calibres en tension attendus des futurs composants de puissance en carbure de silicium, au-delà de 15 kV, nécessitent d'adapter le système d'isolation électrique des modules de puissance afin de permettre leur utilisation pour les applications Moyenne et Haute Tension. Le papier présente l'étude d'une nouvelle structure de substrat céramique fonctionnalisé pour accompagner cette montée en tension. Ce substrat céramique, intégrant une poche résistive, permet de réduire le renforcement du champ électrique en périphérie des pistes métalliques portant les puces, et d'atténuer ainsi la contrainte électrique limitant la montée en tension de l'ensemble du module. L'intérêt de cette structure est d'abord démontré par une simulation numérique, puis sa faisabilité est prouvée grâce à l'élaboration d'un substrat isolant (en AlN) intégrant une poche nano-composite à matrice AlN incluant des nano-feuillets de graphène. Les résultats de caractérisation sous haute tension des substrats fabriqués, avec et sans poche résistive, sont présentés. Une amélioration significative de la tension de rupture, et le report de la contrainte électrique maximale en bord de poche sont confirmés pour les substrats fonctionnalisés. En revanche, les seuils de tension d'apparition de décharges partielles sont plus bas que ceux mesurés pour les substrats sans poche. La réalisation de ce substrat fonctionnalisé ouvre de nouvelles opportunités pour les problématiques liées à la montée en tension des composants de puissance.
    • Relation:
      hal-03326680; https://hal.science/hal-03326680; https://hal.science/hal-03326680/document; https://hal.science/hal-03326680/file/Locatelli_SGE20_papier_HAL.pdf
    • Rights:
      info:eu-repo/semantics/OpenAccess
    • الرقم المعرف:
      edsbas.4E315E48