Transistors, IGBT

Transistors et IGBT – semiconducteurs de puissance pour variateurs, onduleurs et électronique industrielle

Les IGBT, MOSFET, transistors GaN et Darlington BJT sont les éléments de commutation centraux dans les variateurs de fréquence, les amplificateurs servo, les onduleurs solaires et les alimentations sans interruption. Le choix du bon type de commutateur détermine le rendement, la fréquence de découpage et la gestion thermique de l'étage de puissance.

Types de transistors de puissance proposés

• IGBT discrets – boîtiers TO-247, TO-220, TO-264 ; 600 V–6,5 kV ; 20–1 200 A ; Infineon IHW, Fairchild HGTG, ST MJW pour toutes fréquences de découpage
• Modules IGBT demi-pont – double IGBT en bras de phase ; standard 600 V/1 200 V ; séries Infineon FF, Semikron SK ; montage direct sur dissipateur ; pilote de grille fourni
• Modules IGBT triphasés 6-en-1 – pont triphasé complet dans le module ; 7-pack avec hacheur de freinage ; pour variateurs compacts 0,75–11 kW
• Modules IGBT 4-en-1 pont en H – deux bras de phase ; pour ponts H servo et convertisseurs DC/DC bidirectionnels ; Powerex CM, Mitsubishi PM
• MOSFET Si et SiC – TO-247/TO-220 Si (60–650 V) pour basse tension ; SiC canal N (1 200–1 700 V) Wolfspeed, STMicroelectronics pour efficacité maximale
• Transistors GaN – mode déplètion et cascode (100–900 V) GaN Systems, EPC ; fréquence de découpage jusqu'à 1 MHz ; Ultra-Low gate charge pour étages RF
• Transistors BJT Darlington – série TIP (NPN/PNP) ; puissance moyenne 5–125 W ; pour régulateurs industriels legacy, drivers de relais et étages finaux analogiques

Paramètres techniques de sélection des transistors de puissance

• Tension collecteur-émetteur VCE – standard 600 V (réseau 400 V AC) ; 1 200 V pour traction et éolien ; 1 700–6 500 V pour onduleurs moyenne tension
• Courant collecteur IC – 20 A à 3 600 A pour modules haute puissance ; déclassement à 80 % du courant nominal en régime permanent ; courant crête ICM ponctuellement plus élevé
• Pertes de commutation (Eon, Eoff, Err) – en mJ ; entrée directe pour le calcul de rendement ; SiC et GaN présentent des pertes 3–5× inférieures au Si-IGBT
• Exigences de commande de grille – IGBT : ±15 V ou 0/+15 V ; MOSFET : 0/+10 V ; charge de grille Qg détermine la puissance de sortie du driver ; plateau de Miller à surveiller
• Résistance thermique Rth – Rth(j-c) en K/W ; pour modules Rth(j-h) avec pâte thermique ; base de calcul pour la dissipation max à Tj(max)
• Durée de tenue en court-circuit tsc – typiquement 6–10 µs ; temps pour détection court-circuit et coupure contrôlée ; critique pour la conception de la protection surintensité

Applications des transistors de puissance

• Variateurs de fréquence (VFD) – modules IGBT triphasés pour moteurs asynchrones, synchrones et BLDC ; de 0,37 kW à plusieurs MW
• Amplificateurs servo et axes de positionnement – IGBT en pont H pour régulation rapide du couple et de la position ; SiC MOSFET pour haute fréquence et filtres réduits
• Onduleurs solaires et raccordement réseau – MOSFET SiC pour onduleurs monophasés et triphasés ; faibles pertes aux fréquences de découpage élevées
• ASI et stockage par batteries – modules IGBT pour ASI HT et BT ; GaN pour convertisseurs LLC haute fréquence dans les chargeurs
• Chauffage par induction et machines à souder – IGBT rapides (faible courant résiduel) pour onduleurs MF ; modules Semikron IGBT pour onduleurs de soudage

Pourquoi acheter des transistors de puissance chez RGB Elektronika ?

• Large gamme du discret au grand module – transistors individuels TO-220 jusqu'aux modules haute puissance 3 600 A pour toutes les classes de puissance
• Composants d'origine des fabricants leaders – Infineon, Semikron, Mitsubishi, ABB, Wolfspeed, STMicroelectronics, GaN Systems ; aucune contrefaçon
• Conseil technique – dimensionnement du driver de grille, calcul du dissipateur, comparaison des pertes de commutation ; recommandation Si vs SiC selon votre application
• Livraison rapide – types standard Infineon et Semikron en stock ; livraison express pour production en série urgente ou réparation
• Support applicatif – schémas de référence et notes d'application pour topologies de convertisseurs courants ; aide à la mise en service de cartes driver de grille