Séance de cours

Nanoscale Design for Efficient Power Devices

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Description

Cette séance de cours de l'instructeur couvre la conception à l'échelle nanométrique pour les défis à grande échelle, en mettant l'accent sur les nouvelles technologies pour des dispositifs de puissance efficaces, une gestion thermique efficace et une électronique plus rapide. Le contenu comprend la création du laboratoire POWER à l'EPFL, la motivation de la recherche, les défis de l'efficacité de conversion de puissance, l'utilisation de GaN comme matériau exceptionnel pour les appareils électriques, le développement de dispositifs de puissance latéraux et verticaux, et l'exploration de la croissance épitaxiale pour GaN et Diamond. La séance de cours se penche également sur les progrès dans les convertisseurs haute densité de puissance, le potentiel des circuits intégrés de puissance GaN-on-Si, et les défis et solutions pour les appareils de puissance GaN-on-Si.

Source officielle

Concepts associés (32)

AC power

In an electric circuit, instantaneous power is the time rate of flow of energy past a given point of the circuit. In alternating current circuits, energy storage elements such as inductors and capacitors may result in periodic reversals of the direction of energy flow. Its SI unit is the watt. The portion of instantaneous power that, averaged over a complete cycle of the AC waveform, results in net transfer of energy in one direction is known as instantaneous active power, and its time average is known as active power or real power.

Power semiconductor device

A power semiconductor device is a semiconductor device used as a switch or rectifier in power electronics (for example in a switch-mode power supply). Such a device is also called a power device or, when used in an integrated circuit, a power IC. A power semiconductor device is usually used in "commutation mode" (i.e., it is either on or off), and therefore has a design optimized for such usage; it should usually not be used in linear operation. Linear power circuits are widespread as voltage regulators, audio amplifiers, and radio frequency amplifiers.

Panne de courant

thumb|Court-circuit d'une ligne électrique à Troy, Illinois. Une panne de courant est la suspension de la distribution du courant électrique dans une région attribuée. Ceci peut provenir d'un défaut dans une centrale électrique, de l'équipement de distribution endommagé (par exemple, par une tempête de neige ou de pluie verglaçante), un court-circuit ou une surcharge du système. Le terme « blackout » est également utilisé lorsque la panne concerne un grand nombre de clients.

Nitrure de gallium

Le nitrure de gallium est un à gap direct de à . De formule chimique GaN, c'est un matériau très dur de structure cristalline de type wurtzite (système hexagonal , ) avec pour paramètres et . Il cristallise également dans le système cubique avec la structure blende (polymorphe ) selon le groupe d'espace (). Il s'agit d'un semiconducteur à large bande interdite couramment utilisé pour la fabrication de diodes électroluminescentes () bleues et dont les propriétés électroniques et optiques permettent le développement d'applications optoélectroniques, hautes fréquences et d'électronique de puissance.

Facteur de puissance

Le facteur de puissance est une caractéristique d'un récepteur électrique qui rend compte de son efficacité pour consommer de la puissance lorsqu'il est traversé par un courant. Pour un dipôle électrique alimenté en régime de courant variable au cours du temps (sinusoïdal ou non), il est égal à la puissance active P consommée par ce dipôle, divisée par le produit des valeurs efficaces du courant I et de la tension U (puissance apparente S). Il est toujours compris entre 0 et 1.

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Séances de cours associées (34)

Amplificateurs de puissance: Principes MOOC: Electronique II

Explore les amplificateurs de puissance, couvrant des sujets tels que la puissance instantanée, les classes d'amplificateurs, la polarisation des transistors, l'efficacité et différentes configurations d'amplificateurs.

Caractéristiques spéciales des alliages ScAlN

S'inscrit dans les caractéristiques distinctives des alliages ScAlN et leur impact sur les appareils électroniques.

Apparent et Vrai Pouvoir: Transformateur

Explique la puissance apparente et réelle dans les circuits, le facteur de puissance, les transformateurs sans résistances de charge, et les transformateurs avec résistances de charge.

Ampli à Bipolaire : Analyse Fréquentielle

Couvre l'analyse des amplificateurs bipolaires, en se concentrant sur la réponse en fréquence.

Électronique: Transistors

Explore les bases des transistors, des résistances et de leurs applications dans les microcontrôleurs.

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AC power

Power semiconductor device