Stage R&D - Estimation de l'effet de la combinaison des contraintes thermiques et d'humidité sur la durée de vie des modules IGBT
Description
SuperGrid Institute regroupe 180 employés de 28 nationalités différentes dans un environnement dynamique situé à Lyon. En tant que centre de recherche et d'innovation indépendant, nous sommes spécialisés dans le développement des technologies pour le futur réseau de transport d'énergie, le « supergrid », y compris les technologies HVDC et MVDC.
Centre de recherche multidisciplinaire avec des capacités de simulation avancées et de multiples plateformes de test, dont de nombreux laboratoires associés, SuperGrid Institute utilise son expertise pour fournir un large éventail de services et de solutions pour aider ses clients à développer des systèmes électriques, leurs équipements et leurs composants.
Nous sommes experts en architecture de réseau et travaillons à assurer la sécurité et la stabilité de celui-ci tout en permettant l'intégration de sources d'énergie renouvelables intermittentes. Pour plus d’infos, visitez notre site : www.supergrid-institute.com
Contexte général
Les modules de puissance (IGBT et MOSFET) sont le cœur des convertisseurs électroniques de puissance. La fiabilité de ces modules de puissance est principalement estimée à travers des modèles de durée de vie empiriques réalisés à partir de larges bases de données issues de tests de cyclage accélérés. Ces tests consistent en l’amplification de la contrainte par rapport aux conditions normales de fonctionnement du module afin d’en accélérer les mécanismes de dégradation suivie d’une extrapolation vers les faibles contraintes pour estimer la durée de vie du module. Les contraintes usuellement prises en compte sont les contraintes thermiques dues à l’environnement (cyclage passif) ou bien issues de l’auto-échauffement des puces actives pendant les phases de commutation (cyclage actif). Or, le module dans son environnement applicatif (domaines des transports, énergies renouvelables, …) est également soumis à un stress électrochimique causé par l'humidité de l'environnement.
Des tests de polarisation inverse à haute humidité et haute température (H3TRB) sont réalisés indépendamment des tests sous cyclage thermique. Néanmoins, une interaction des deux types de stresse est possible et peut provoquer une réduction de la durée de vie des modules. Une analyse approfondie de l’effet de l’humidité sur les indicateurs de vieillissement habituellement considérés des les tests de vieillissement accélérés (VCE, RDS, courant de fuite,…) doit être réalisée dans un premier temps. Dans un second temps, l’effet de la combinaison des contraintes humidité et cyclage thermique est indispensable pour se rapprocher au mieux des contraintes réelles que les modules de puissance subissent et ainsi développer des modèles de durée de vie plus précis.
Mission
Objectifs / missions
L’objectif de ce stage est de réaliser des tests expérimentaux afin de valider une méthodologie d’évaluation de l’effet de la combinaison du stresse imposé par l’humidité et de la variation de la température sur la durée de vie des modules IGBT. Les tests seront réalisés sous une enceinte climatique à humidité contrôlée.
Étapes proposées pour le déroulement du stage :
Étude bibliographique et prise en main du banc de test
Définition de profils de missions en humidité et température
Mesures des grandeurs électriques sensibles
Proposer et valider un protocole expérimental pour l’estimation de l’effet de la combinaison de l’humidité et de la température sur la durée de vie des modules IGBTs.
Le stage se déroulera à SuperGrid Institute (Lyon) au sein de l’équipe Convertisseurs et Electronique de Puissance avec un accueil ponctuel au laboratoire SATIE (ENS Paris Saclay).
Dans votre tâche, vous serez co-encadrés par un docteur dans le domaine côté Supergrid et par un enseignant -chercheur (HDR) côté SATIE.
Profil
Profil du candidat
Technique :
Formation : ingénieur ou master dans le domaine de l’EEA.
Des compétences sont attendues en Électronique de Puissance, mesures et instrumentation, fiabilité des composants de puissance.
Ce stage pourrait se poursuivre sur une thèse sur le même sujet.
« Soft skills » :
Esprit d'analyse et de synthèse
Envie d’apprendre et de progresser
Curiosité et créativité
Travail en équipe
Autonomie
Résolution de problème
Compétences relationnelles et reporting
👉Ce que nous pouvons vous offrir :
Vous intégrez un institut pour la transition énergétique, un domaine d’activité porteur et stimulant,
Un environnement de travail jeune et dynamique,
Des équipes mixtes et internationales (+25 nationalités),
Participation aux frais de repas (restaurant d’entreprise)
Association sportive au sein de l'entreprise (yoga sur place, foot, course à pied...)
Prêt de vélos accessible à tous,
📍 Villeurbanne (Lyon)
📅 5-6 mois, à partir de février ou printemps 2023
En rejoignant SuperGrid Institute, vous intégrez un environnement de travail dynamique
Chez SuperGrid Institute, nous respectons et valorisons la diversité de nos collaborateurs, leurs parcours et leurs expériences dans un objectif d’égalité des chances pour tous.
La diversité est au cœur de notre fonctionnement et nous nous engageons à proscrire toute discrimination de notre gestion des ressources humaines. SuperGrid Institute rend accessible l'ensemble de ses postes aux personnes en situation de handicap et s’engage de dans le cadre de son plan d’action pour l’égalité professionnelle à maintenir une attention particulière aux candidatures féminines pour respecter un équilibre de répartition globale des effectifs.