Étude numérique et expérimentale d’une architecture d’électronique de puissance, électriquement et thermiquement en rupture

L’électronique de puissance joue un rôle clef pour la transition énergétique, notamment dans les Data Center, les mobilités électriques et hybrides, les transports et la production distribution d’énergie, les pompes à chaleur industrielles ou encore de l’alimentation de grands bâtiments tertiaires. Le packaging pour l'électronique de puissance joue un rôle crucial dans la performance, la fiabilité et la durabilité des composants électroniques, dans un contexte marqué par le déploiement de composants d’un type nouveau (GaN, SiC, filières à très grand gap) permettant une forte diminution des tailles de module mais faisant émerger le besoin de gérer des points chauds et des fonctionnements à haute température.

Le projet dans lequel s’inscrit ce travail de post doctorant de deux ans vise à mutualiser, consolider et évaluer des technologies émergentes pour répondre aux nouvelles spécifications de ces systèmes, en termes d’architecture de convertisseur de puissance, compacité système, isolation électrique, compatibilité électromagnétique, et gestion thermique des hautes densités de flux.

Après un état de l’art sur les technologies de convertisseur d’électronique de puissance et les systèmes de refroidissement diphasique, le post-doctorant prendra en charge le design d’une intégration innovante convertisseur, en l’évaluant suivant des critères de performance : électrique, thermique, et diélectrique. Un processus de caractérisation unitaire d’un prototype simplifié sera défini, mis en place et mené afin de poser les bases d’un prototype de solution intégrée de convertisseur qui sera elle-même caractérisée à l’échelle système.

Compte tenu des aspects pionniers et innovants du sujet, la rédaction de publications scientifiques, et la participation à des congrès, sont attendues.

Des interactions fréquentes sont à prévoir avec le Laboratoire des Composants et Systèmes Thermiques (LCST) au CEA institut LITEN, basé aussi à Grenoble, dont les activités vont du développement de composants individuels à leur intégration au sein de systèmes de taille variée. Elles s’appuient sur des compétences numériques (modélisation / simulation) et expérimentales (caractérisation de matériaux, essais à l’échelle composant et système).

Vous êtes titulaire d’un doctorat dans les domaines de l’électroniques de puissance, avec idéalement des connaissances en thermique et système diphasique. Une première expérience dans l’approche de problématique multiphysique numérique et expérimentale serait appréciée.

Le poste nécessite une appétence particulière pour à la fois les aspects de modélisation numérique et la conception de prototypes et leur expérimentation.