Caractéristiques des composants à semi-conducteur de puissance en vue de leur commande

Abstract

Cet article decrit les caracteristiques electriques des principaux composants a semi-conducteur de puissance en lien avec les grandeurs electriques de commande. Il montre ainsi quels peuvent etre les effets des caracteristiques du circuit de commande rapprochee sur les performances en conduction et en commutation des composants a semi-conducteur de puissance. Trois grandes familles de composants sont concernees : les thyristors et triacs qui se commandent principalement par l’injection d’un pic de courant de faible intensite et dont le blocage spontane peut etre parfois ameliore par la commande ; les transistors a jonction bipolaire (BJT) et les thyristors ouvrables par la gâchette (GTO) qui necessitent une commande en courant durant la phase de conduction et une extraction intense au blocage ; et enfin les composants a grille et entree capacitive (MOSFET, IGBT et HEMT) dont les etats de conduction sont determines par des niveaux de tension mais qui peuvent necessiter des courants transitoires importants pour permettre des commutations rapides. L’article presente egalement les specificites vis-a-vis de leur commande rapprochee des composants grand gap, disponibles aujourd’hui dans le commerce, a savoir les BJT et MOSFET SiC ainsi que les HEMT GaN.