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Remerciements
THÈSE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE
Spécialité : Génie électrique
Arrêté ministériel : 7 août 2006
Présentée par
The Van NGUYEN
Thèse dirigée par Jean-Christophe CREBIER et
codirigée par Pierre-Olivier JEANNIN
préparée au sein du Laboratoire de Génie Electrique de Grenoble
dans l'École Doctorale Electronique, Electrotechnique,
Automatique & Traitement du signal
Circuit générique de
commandes rapprochées pour
l’électronique de puissance
Thèse soutenue publiquement le « 26/9/2012»,
devant le jury composé de :
M. Christian SCHAEFFER
Professeur à Grenoble INP, Président
M. Stéphane LEFEBVRE
Professeur au CNAM, Rapporteur
M. Bruno ALLARD
Professeur à l’INSA de Lyon, Rapporteur
M. Marc COUSINEAU
Maître de conférence à l'ENSHEEIT, Examinateur
M. Hervé STEPHAN
Thales Systèmes Aéroportés, Brest, Invité
M. Jean - Christophe CREBIER
Chargé de recherche au CNRS, Directeur de thèse
M. Pierre - Olivier JEANNIN
Maître de conférence à l’IUT1, Co-directeur de thèse

Remerciements
i
Remerciements
Je tiens à remercier en premier lieu Stéphane LEFEBVRE et Bruno ALLARD pour avoir
accepté d’être rapporteur de ma thèse. Je vous remercie pour le temps que vous avez passé
sur ce manuscrit et aussi pour les commentaires, les remarques constructifs que vous
avez portées à l’amélioration de celui-ci.
Un grand merci à Christian SCHAEFFER qui m’a fait l’honneur d’être le président de
mon jury.
Je remercie également Marc COUSINEAU pour avoir d’accepté d’examiner mon
manuscrit ainsi que pour ses questions et ses remarques lors de ma soutenance.
Je tiens à remercier en suite Hervé STEPHAN d’avoir participer au jury en tant
qu’invité industriel. Merci pour vos propositions pour améliorer notre circuit de commande
pour répondre aux exigences industrielles.
Un grand merci à Pierre Olivier JEANNIN de m’avoir accepté en stage M2R, et puis tu
m’a beaucoup aidé dans les premiers pas de la vie d’un jeune chercheur et en suite pendant
toutes ces 3 ans de thèse. C’est toujours agréable et c‘est toujours un plaisir de travailler avec
toi.
Un merci tout particulier à Jean-Christophe CREBIER. Je te remercie tout d’abord de
m’avoir proposé ce sujet de thèse très intéressant et très ambitieux. J’apprécie énormément
tes qualités scientifiques, tes passions pour la recherche, ceux qui m’ont beaucoup inspiré
dans ma vie de recherche. Je te remercie aussi pour ta disponibilité et ta gentillesse pour moi
pendant tous ces années.
Je voudrais aussi remercier mes collègues du laboratoire, et mes amis vietnamiens
d’avoir partagé avec moi des moments de convivialité et d’amitié dans la vie professionnel et
aussi dans la vie quotidien pendant tous ces années.
Enfin un merci particulier à ma famille pour m’avoir soutenu tout au long de ces
années d’études en France.

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Table des matières
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Table des matières
Remerciements....................................................................................................................................i
Table des matières............................................................................................................................iii
Table des figures.............................................................................................................................viii
Introduction générale ....................................................................................................................... 1
CHAPITRE I : La commande des interrupteurs de puissance à grille isolée............................ 5
I.1. Introduction..................................................................................................................... 7
I.2. Technologie de MOSFET (Metal Oxyde Silicon Field Effect Transistor) ........... 7
I.2.1. Structure................................................................................................................................... 7
I.2.2. Caractéristique électriques en régime statique ................................................................... 8
I.2.3. Paramètres critiques............................................................................................................... 9
I.3. Circuit de commande pour le MOSFET de puissance .......................................... 12
I.3.1. Présentation des éléments pour la commande et le contrôle.......................................... 12
I.3.2. Commutations du MOSFET................................................................................................ 14
I.3.3. Analyse d’une commande optimale .................................................................................. 17
I.3.3.a. Compromis entre la réduction des pertes en commutation et une bonne
comptabilité électromagnétique (CEM)............................................................................................ 17
I.3.3.b. Impact de la tension de la grille sur la dynamique de commutation .................... 19
I.3.3.c. Impact de la tension de la grille sur le régime statique de l’interrupteur ............. 20
I.3.3.d. Nécessité d’une tension de grille négative à l’état bloqué – Effet d’auto-blindage
................................................................................................................................................................ 22
I.3.4. Définition des critères d’une commande optimale .......................................................... 23
I.4. Etat de l’art des circuits de commande..................................................................... 24
I.4.1. Topologies des circuits de commande rapprochée.......................................................... 24
I.4.1.a. Commande en tension .................................................................................................. 24
I.4.1.b. Commande en courant................................................................................................. 25
I.4.2. Techniques de transfert le signal et la puissance de commande.................................... 27
I.4.2.a. Transfert de signal et de puissance par deux chemins séparés............................... 28
I.4.2.b. Transfert de signal et de puissance par un même chemin : transformateur
d’impulsion........................................................................................................................................... 34