Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DRT-24-0549
Direction
DRT
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Optimisation electro-thermique des modules de puissances Grand Gap par la fonctionnalisation de substrats céramiques 3D réalisés par impression 3D céramique (Al2O3/AlN)
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Afin de tirer profit des composants grands Gap (GaN et SiC), il a été démontré la nécessiter de réduire les éléments parasites dans les cellules de commutation et donc dans les modules de puissance. La solution ‘triviale’ consiste donc à rendre les modules de puissance plus compacts pour résoudre cette problématique d’éléments parasites. Toutefois, cela se fait souvent au détriment de la thermique. Le sujet proposé ici a donc pour ambition de ne négliger aucun de ces aspects en bénéficiant des nouvelles libertés offertes par l’impression 3D céramique en terme de design et de performance.
Aussi, ce travail de thèse débutera par une étude des modules de puissance grand gap actuels, ce qui permettra au doctorant de compléter ses connaissances et de bien comprendre les limites de ces architectures : éléments parasites, parallélisassions, intégrité du signal, gestion de la thermique, décharges partielles ...
De ce premier bilan qui se veut le plus exhaustif possible, nous nous proposons de rechercher par simulation FEM 3D un ensemble de topologies réalisables par impression 3D céramique qui pourront répondre aux problématiques identifiées.
Sur la base de ces résultats, un nouveau module de puissance haute tension (800V-400A) pourra alors être conçu et réalisé.
Université / école doctorale
Génie Electrique - Electronique - Télécommunications (GEET)
Toulouse III
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Compétences solides en physique générale et en électronique, ainsi qu’une appétence pour les outils de CAO, de simulation physique et de programmation tel que Python.
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2024
Personne à contacter par le candidat
MARCAULT Emmanuel emmanuel.marcault@cea.fr
CEA
DRT/CTReg-Dir
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
51 rue de l’innovation – 31670 Labège
+33 5 36 25 96 19
Tuteur / Responsable de thèse
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