Doctorant - Electronique de puissance (H/F)

A l’IRT Saint Exupéry nous réalisons des projets de Recherche en Technologie collaboratifs, principalement pour les secteurs aéronautique et spatial.

Créé et cofinancé par l’Etat et nos partenaires industriels, notre mission est d’accélérer la recherche technologique française au profit de l’écosystème national, en créant un pont entre le monde académique et l’industrie. 

Ici, vous évoluerez dans un environnement collaboratif avec des équipes issues du monde académique, industriel, du personnel détaché par de grands groupes, des chercheurs ou encore des doctorants.

Notre force c’est le niveau d’expertise de nos collaborateurs et nos plateformes technologiques différenciantes : (lien)

Pourquoi nous rejoindre ?

Rejoindre l'IRT, c'est développer ses compétences dans un environnement collaboratif intégré et multiculturel.

C'est également participer à des projets de structuration de l'IRT, dans un environnement de travail stimulant et bienveillant.

Vous êtes un véritable business Partner et assurez les des équipes....

Quelques-uns de nos avantages :

Une mutuelle et un accord de prévoyance avantageux

Un environnement éthique engagée: la prise en compte des enjeux environnementaux, sociaux, économiques et éthiques dans leurs activités via un Gender Equality Plan et une politique R.S.E. ambitieuse.

Un CSE dynamique : clubs, activités, offre culturelle

Tickets restaurants

La prise en charge des déplacements éco-responsables (75% de ton abonnement transports en commun) ainsi qu'une prime mobilité douce

La possibilité de télétravailler jusqu'à 2 jours par semaine.

L’IRT Saint Exupéry s’engage pour la diversité et l’inclusion. Toutes les candidatures à ce poste seront étudiées sans différence de traitement liée au sexe, à l’âge, à la nationalité ou tout autre critère discriminant. Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de handicap.

Le laboratoire SATIE

est une unité mixte de recherche (UMR CNRS 8029) couvrant un large spectre de thématique en electrical engineering : électronique, énergie électrique, traitement du signal. Le SATIE s'est donné pour vocation d'aborder la recherche en Electrical Engineering sous ses différents aspects scientifiques et technologiques. Il a ainsi la particularité de regrouper des chercheurs en électronique, conversion d’énergie et physique appliquée à l'électricité et des chercheurs en traitement du signal. Il offre un environnement scientifique riche combinant enseignement et recherche, soutenu par des outils de simulation et d'expérimentation.

Thèse – Contribution à la compréhension des effets combinés des contraintes thermiques et d’humidité sur la durée de vie des modules de puissance

La thèse bénéficiera d'un cadre professionnel d’excellence et très stimulant qui rassemble les meilleurs experts industriels dans le domaine de l'électrification pour la transition énergétique et les meilleurs laboratoires dans le domaine de l'électronique de puissance et de la fiabilité. En effet, les travaux envisagés s’intègrent dans le cadre d’un projet collaboratif (SiCRET+) regroupant industriels de l’aéronautique et du spatial, de l’automobile, du ferroviaire, des réseaux électriques ainsi que des laboratoires académiques de Toulouse, Paris, Lyon, Bordeaux pour améliorer la connaissance sur la fiabilité des modules SiC : compréhension des modes de défaillance, développement de méthodologies de caractérisation et d’essais de vieillissement, identification de modèles de vieillissement, proposition de règles de conception des modules, surtout quand des puces sont mises en parallèle.

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 tests de cyclage accélérés. 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 stress 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 lors des 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 actif (PCT) sera à investiguer pour comprendre les effets produits et se rapprocher au mieux des contraintes réelles que les modules de puissance subissent. Enfin, un modèle de durée de vie devra être proposé qui combinerait les paramètres thermoélectriques et d’humidité.

Les activités de recherche comprennent :

• Étude bibliographique sur les mécanismes de dégradation par les effets de cyclage en température, les effets de l’humidité et leur combinaison. État de l’art sur les tests de vieillissement combinés température/humidité, les paramètres indicateurs de vieillissement.

• Participation aux campagnes de tests expérimentaux

  • Prise en main des équipements expérimentaux et de l’instrumentation associée.

  • Définition des protocoles et plans d’expérience des « Power Cycling Tests », sans humidité dans un premier temps, puis combinés avec l’humidité

  • Identification des paramètres électriques et/ou thermiques indicateurs de dégradation (issue de l’état de l’art) et instrumentation.

  • Analyse des résultats.

  • Analyse de défaillance

• Développement d’un modèle de durée de vie basé sur les résultats expérimentaux

  • Etat de l’art sur les modèles existants

  • Optimisation des modèles EF par des techniques de réduction de modèle

• Dissémination des résultats

  • Rédaction d’articles pour des conférences et revues internationales

  • Rédaction de rapports d’avancement

  • Présentation des travaux en conférences et dans le cadre du projet Sicret+ (aux industriels et laboratoires partenaires).

Bac+5 (M2 ou Ingénieur) dans le domaine de l’EEA

Intérêt pour la corrélation entre données expérimentales et numériques dans un cadre coopératif entre différentes institutions et entreprises.

Le candidat retenu devra avoir une maîtrise dans certaines des thématiques listées ci-dessous, et des connaissances sur l’ensemble d’entre elles :

• Mesures et instrumentation

• Fiabilité des composants de puissance

• Calculs numériques par éléments finis

• Anglais (écrit et oral) : niveau C1 minimum.

• Qualités rédactionnelles et de communication

Les compétences personnelles ci-dessous devront être démontrées lors de la présentation du CV ou dans la lettre de motivation :

• Rigueur

• Curiosité scientifique

• Travail collaboratif en équipe

• Ecoute / relationnel, pédagogie

• Expression claire et concise

• Capacité d’analyse et de synthèse

• Force de proposition