Dans le domaine de l'électronique automobile qui est en fort développement, les contraintes écologiques, les besoins de sécurité et de confort impliquent une multitude de circuits électroniques de contrôle associés à des capteurs et des circuits de puissance basés sur des interrupteurs de puissance modernes, impliquant des technologies MOSFET ou IGBT.Après une fiabilisation des fonctions classiques gérées par l'électronique de puissance (ABS, ESP, Assistance...), nous entrons dans une nouvelle étape qui consiste à intégrer des fonctions nouvelles confiant aux interrupteurs la gestion de puissances bien plus importantes. L'hybridation de la traction, la récupération de l'énergie au freinage en sont les exemples les plus représentatifs. Par ailleurs, les besoins de forte intégration et de réduction des coûts, conduisent les concepteurs à pousser les des composants au maximum de leur performance. Les marges de sécurité sont alors réduites et les fonctionnements sont plus abrupts, le recours au mode d'avalanche en régime de fort courant en est un exemple particulièrement représentatif.En parallèle, une forte exigence de robustesse s'est imposée dans tous les domaines d'application des composants de puissance. Cette exigence se traduit par une volonté de maîtrise totale de la fiabilité, avec prédiction de la durée de vie et compréhension des modes de défaillance. Malheureusement, à chaque développement d'une nouvelle technologie correspond un ensemble de défaillances spécifiques qui viennent se rajouter aux modes de défaillances connus de cette famille technologique.Dans ce cadre très contraint, seule une analyse fine des phénomènes liés directement ou indirectement aux défaillances peut garantir une maîtrise de la fiabilité des fonctions assurées par les nouveaux composants de puissance. Cependant, ces phénomènes impliquent des couplages entre des effets électriques, thermiques et mécaniques, rendant leur étude très complexe. Le recours à la modélisation multi-physique bien adaptée s'avère alors déterminant.Dans ce mémoire de thèse, nous proposons une méthodologie de modélisation électrique prenant en compte les effets de la température sur les phénomènes localisés qui initient une défaillance souvent fatale. En prévision de la simulation électrothermique couplée impliquant des transistors MOS de puissance, un modèle électrique thermosensible de ce composant et de sa diode structurelle a été développé. Corrélativement un ensemble de bancs expérimentaux a été mis en oeuvre pour l'extraction des paramètres et pour la validation du modèle. Une attention particulière a été accordée à l'étude des phénomènes parasites qui pourraient survenir de manière très localisée suite à une répartition inhomogène de la température et à l'apparition de points chauds. Ainsi les fonctionnements limites en avalanche, avec le déclenchement du transistor bipolaire parasite et de son retournement ont été modélisés. Des bancs spécifiques pour la validation du modèle pour les régimes extrêmes ont été utilisés en prenant des précautions liées à la haute température.Enfin, Le modèle électrique thermosensible complet développé a été utilisé par la société Epsilon ingénierie pour faire des simulations électrothermiques du MOS de puissance en mode d'avalanche en adaptant le logiciel Rebecca-3D.