Développement, performances et perspectives des composants de l'électronique de puissance

Durant les trois décennies passées, les développements de dispositifs à semiconducteurs de puissance ont abouti successivement à l’apparition des éléments tels que les thyristors, pour ce qui concerne les dispositifs commandables à fermeture, ainsi que le GTO et l’IGBT pour les éléments commandables à la fermeture et à l’ouverture. L’une après l’autre, ces différentes technologies ont atteint des niveaux de puissances limites, en relation avec les applications respectives. L’année 1998 aura été l’aboutissement de l’application au plus grandes puissances de convertisseurs statiques à pulsation[1],[2]. En effet, le développement de transistors de type IGBT pour une tension de blocage de près de 3 kV, permettant de déclencher un courant de plus de 3,6 kA, a permis la réalisation d’une installation de compensation statique de 22 MVAr, basée sur la structure de l’onduleur à pulsation à trois niveaux, et modulé en PWM. Les générations futures de dispositifs à semiconducteurs de grande puissance verront certainement apparaître un nouveau matériau semiconducteur, le carbure de silicium SiC, extrêmement intéressant de par ses propriétés de conduction ainsi que ses propriétés de résistance aux températures élevées. Dans la phase intermédiaire durant laquelle des activités intenses sont consacrées à la fabrication de wafers de SiC de dimensions acceptables, des autres développements de composants à base de silicium voient le jour et proposent des solutions alternatives à considérer sérieusement.