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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Handy Fortin Blanchette

PLAN DE COURS

Hiver 2026
ELE654 : Électronique de puissance II (3 crédits)

Préalables
Aucun préalable requis.

Description du cours
Au terme de ce cours, l'étudiante ou l'étudiant sera familier avec le fonctionnement des hacheurs de courant et des convertisseurs à commutation forcée.

Hacheurs et onduleurs. Principes de la commutation forcée. Hacheurs : couplage série, montage parallèle, récupération d'énergie. Onduleurs autonomes : onduleurs à deux thyristors en parallèle, onduleurs à deux thyristors en série, onduleurs en pont, onduleurs monophasés et triphasés. Principes de fonctionnement et applications des montages. Circuits de commande des onduleurs autonomes. Circuits de commande et protection des hacheurs, fiabilité des composants semi-conducteurs de puissance.

Séances de laboratoire sur des onduleurs à transistor et des hacheurs et leur application dans les circuits de commande numérique.

Stratégies pédagogiques

Un (1) cours magistral par semaine. Les cours sont disponibles sur Moodle sous forme de capsules vidéos. Les modalités de l'enseignement hybride seront précisées lors du premier cours.
Six (6) séances de laboratoire de quatre (4) heures. Les dates seront précisées en début de session dans un fichier qui sera déposé sur Moodle.
Deux (2) devoirs. Les dates seront précisées en début de session dans un fichier qui sera déposé sur Moodle.

La théorie est enseignée durant les heures de cours magistral. Au laboratoire, les étudiant(e)s travaillent en équipe pour permettre d'acquérir un meilleur apprentissage, les membres de l'équipe doivent partager les différentes tâches reliées à chaque expérience. Les devoirs peuvent être réalisés en équipes. Toutefois, chaque étudiant doit remettre une copie.

Informations concernant l’agrément du BCAPG
Ce cours compte 58,8 unités d'agrément réparties comme suit :

Catégories de UA	Nombre	Proportion	Matière(s) traitée(s)
Science du génie	39,2 UA	66,67 %
Conception Ingénierie	19,6 UA	33,33 %

Utilisation d’appareils électroniques

Les mesures en laboratoire sont effectuées à l'aide d'un oscilloscope à fréquence d'échantillonage élevée.

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Mardi	08:30 - 12:00	Activité de cours
	Mercredi	08:30 - 12:30	Laboratoire aux 2 semaines

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Handy Fortin Blanchette	Activité de cours	handy.fortin-blanchette@etsmtl.ca
01	Handy Fortin Blanchette	Activité de cours	handy.fortin-blanchette@etsmtl.ca	A-2460
01		Laboratoire aux 2 semaines

Cours

Date	Contenus traités dans le cours	Heures
	A1. Introduction générale sur les différents aspects de la conversion de l'énergie électrique utilisant des convertisseurs statiques. Principe de la conversion CC/CC. Calcul du rapport de conversion CC/CC basé sur le principe de la balance des Volt-seconde.	(3 heures)
	A2, A3. Notions d’électromagnétisme appliquées aux convertisseurs (inductances de fuite, capacités parasites). Étude des caractéristiques statiques et dynamiques de la diode épitaxiale. Étude du recouvrement direct et inverse créés par le plasma d’électrons. Étude des caractéristiques statiques et dynamiques des diodes SiC (Silicon Carbide).	(6 heures)
	A4. Exemple de calcul des pertes des diodes épitaxiales et SiC. Analyse de la structure des MOS de puissance. Étude des caractéristiques statiques des MOSFET de puissance.	(3 heures)
	A5,A6. Étude des séquences d’ouverture et de fermeture des MOSFET de puissance basée sur une modélisation SPICE	(6 heures)
	A7. Examen de mi-session	(3 heures)
	A8. Analyse thermique appliquée à l’électronique de puissance. Étude du transfert thermique par l’équation de Poisson unidimensionnelle. Description des méthodes de transfert thermique (conduction, convection et radiation).	(3 heures)
	A9. Étude des caractéristiques statiques et dynamiques du IGBT. Analyse de l’impact du courant de queue ainsi que de la température sur les caractéristiques des IGBT	(3 heures)

	A10. Conception et fabrication des éléments magnétiques des convertisseurs de puissance. Conception d’inductances en mode différentiel et en mode commun. Analyse de leurs caractéristiques fréquentielles	(3 heures)
	A11,A12. Étude des convertisseurs statiques autonomes − les hacheurs à thyristors à commutation forcée et leurs méthodes d'études dans le plan de phase;	(5 heures)
	A13. Analyse de fiabilité et protection des convertisseurs de puissance.	(4 heures)
	Total	39

NOTE : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine.

Laboratoires et travaux pratiques

Les manipulations en laboratoire abordent les sujets suivants :

Date	Description	Heures
	Laboratoire 1 : Étude expérimentale des caractéristiques en commutation de la diode épitaxiale.	4 heures
	Laboratoire 2 : Étude expérimentale des caractéristiques dynamiques du MOSFET de puissance. (4 heures)	4 heures
	Laboratoire 3 : (Projet Partie 1). Conception d’un convertisseur de puissance. Étude de l’application proposée et simulation dans SimPowerSystem. (4 heures)	4 heures
	Laboratoire 4 : (Projet Partie 2). Sélection des semi-conducteurs de puissance. Calcul des pertes associées à ces interrupteurs. Conception des éléments magnétiques. Sélection des noyaux.	4 heures
	Laboratoire 5 : (Projet Partie 3). Sélection du radiateur. Simulation thermique visant à valider le choix des semi-conducteurs de puissance.	4 heures
	Laboratoire 6 : Réalisation et étude d'un hacheur à thyristor à commutation forcée	4 heures
	Total	24

Utilisation d'outils d'ingénierie

Expérience de base avec Matlab-Simulink.

Utilisation du logiciel de simulation SimPowerSystem.

Évaluation

Informations additionnelles :

Activité	Description	%	Date de remise
	Travaux pratiques (lab.)	40 %	Horaire sur Moodle
	Devoirs (2)	10%	Horaire sur Moodle
	Examen Intra	25 %	17 février 2026
	Examen final	25 %

Pour chaque travail pratique, l'étudiant(e) devra fournir un rapport décrivant brièvement les différentes étapes d'études théoriques et de réalisations expérimentales.

Toute documentation permise aux séances d'examens (notes de cours, problèmes de pratique, exemples faits en classe)

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	17 février 2026

Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Les pénalités appliquées à la remise en retard d'un rapport de laboratoire ou un devoir s'appliquent comme suit :

Une journée de retard entraîne une division du résultat obtenu par 2. Deux jours de retard et plus entraîne un résultat de zéro.

Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par la personne enseignante du cours ou la personne coordonnatrice dans le cas des stages.

Documentation obligatoire

Notes de cours disponibles sur le site Moodle du cours.

Ouvrages de références

Power Semiconductor Devices: Theory and Applications 1st Edition. Vítezslav Benda, Duncan A. Grant, John Gowar

International Rectifier Power MOSFETs Data Book et Hexfets Designers Manual.

Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 5th Edition. Frank P. Incropera, David P. DeWitt

Switching Power Supply Design, 3rd Ed. Abraham I. Pressman, Keith Billings, Taylor Morey

Fundamentals of Power Electronics, 2nd Edition, Robert W. Erickson, Dragan Maksimovic

Fundamentals of Semiconductor Devices, 2nd Edition, Betty Lise Anderson, Richard L. Anderson

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://cours.etsmtl.ca/ele654/