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L'auteur a souhaité limiter l'accès aux membres de l'Enseignement supérieur français jusqu'au 1er septembre 2022.; Ensuring service continuity in safety-critical applications is indispensable. In some of these applications, the multilevel inverters play a vital role. Hence, employing a multilevel converter with fault tolerant feature is of great importance. In this regard, a fault tolerant five-level Neutral Point Clamped (NPC) inverter is proposed in this research work. The proposed fault diagnosis algorithm is based on failure mode analysis, which is a logic based approach. The realization of this strategy does not require any component modeling and complicated calculations. Although switches are more fragile than clamping diodes, clamping diodes are also subjected to breakdown. Hence, identification of a defective clamping diode is also studied in this research work. Moreover, for fault detection procedure, a voltage quantifier is proposed to avoid any misdiagnosis arising from measurement errors and voltage drop in the circuit. Following to the fault diagnosis, the proposed fault tolerant strategy aims to restore the rated voltage and current at the inverter terminal in the presence of an open-circuit fault in a switch or in a clamping or anti-parallel diode. Compared with healthy operation, harmonic content of the terminal voltage and current is not increased. The proposed fault tolerant structure does not include any contactor or bidirectional switch, which allows fast triggering of fault tolerant operation. The simulation and experimental results are presented to validate the effectiveness of the proposed approaches. A fault is detected in 20 µs and localized between 20 and 60 µs after occurrence, depending on the faulty semiconductor (switch or clamping diode).; La sûreté de fonctionnement de la conversion d’énergie est indispensable pour un grand nombre d’applications, en particulier lors de la mise en œuvre de convertisseurs multiniveaux. Par conséquent, il est important d’assurer la continuité de service de ces convertisseurs, lors de la défaillance d’un des semi-conducteurs. Dans cet objectif, ce mémoire propose un onduleur monophasé multiniveaux à tolérance de pannes, de structure Neutral Point Clamped (NPC) en pont en H, à cinq niveaux. L’algorithme de diagnostic de défaut est basé sur une étude préliminaire des modes de défaillance et repose donc sur analyse des conséquences d’un défaut, basée sur de la logique. Il ne nécessite ni modélisation des composants de l’onduleur, ni calculs complexes. Bien que moins sujettes à défaillance que les interrupteurs actifs, les diodes de clamp peuvent également être en défaut. Dans ce mémoire, l’identification d’une diode de clamp défaillante est également étudiée. De plus, un quantificateur de tension est mis en œuvre lors du diagnostic, afin d’éviter toute fausse détection en raison des erreurs de mesure et des chutes de tension dans le circuit. Suite au diagnostic d’un défaut, des mesures correctives sont appliquées afin de pouvoir assurer la tension et le courant de sortie à leurs valeurs nominales, lors de la défaillance en circuit ouvert d’un interrupteur actif, d’une diode de clamp ou d’une diode de roue libre. Le contenu harmonique des grandeurs électriques de sortie de l’onduleur n’est donc pas affecté par le défaut. La structure proposée pour l’onduleur à tolérance de pannes ne comporte ni contacteur, ni interrupteurs bidirectionnels ; les mesures correctives peuvent donc être appliquées très rapidement. Une sélection de résultats de simulation et de résultats expérimentaux illustre et démontre l’efficacité et la validité de l’approche proposée. Un défaut est détecté en 20 µs et localisé entre 20 et 60 µs après son apparition, selon le semi-conducteur défaillant (interrupteur actif ou diode de clamp).