La grande famille des semi-conducteurs (diodes, thyristors, transistors, MOSFET, IGBT, etc.) est utilisée majoritairement en guise d’interrupteurs pour autoriser ou arrêter un flux de puissance électrique au cœur de systèmes électriques.

Les IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor ou transistors bipolaires à grille isolée en Français) sont des transistors dont l’avantage tient à leur conception ; un croisement entre deux types de transistors parmi les plus utilisés :

  • Les transistors bipolaires (dits BJT)
  • Les MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, ce qui se traduit par transistors à effet de champ à semi-conducteur en oxyde de métal)

Nous proposons avec nos montages de puissance ainsi que séparement, l’ensemble des composants électriques et électroniques qui sont intégrés dans la fabrication des organes de contrôle et de commandes de l’énergie électrique et dans ses nombreuses applications industrielles :

Onduleurs, commande moteur, soudage, générateurs, chargeurs, convertisseurs de puissance ou autres ensembles de puissance.

Les bases et les applicationsComment définir son besoin ?

Les produits proposés sont les suivants :

  • Modules Diodes et Thyristors
  • Diodes et Thyristors à vis
  • Diodes et Thyristors Presspacks
  • Ponts redresseurs
  • IGBT
Semiconducteurs_diodes

Diodes discrètes

Semiconducteurs_diodes_thyristor_stud

Diodes / Thyristors à vis

Semiconducteurs_capsules

Diodes/Thyristors en capsules

Semiconducteurs_IGBT

Diodes/Thyristors modules isolés

electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

IGBT

electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

Ponts à diodes petite puissance

electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

Ponts redresseurs ouverts faible puissance

electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

Ponts redresseurs boîtiers faible puissance

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Ponts redresseurs monophasés moyenne puissance isolés

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Ponts redresseurs triphasés moyenne puissance isolés

Voir la gamme Fuji
Voir la gamme SiRectifier
Voir la gamme Poséico
Voir la gamme Powersem
Voir la gamme Goodark
Le fonctionnement d’un IGBT

Le but d’un IGBT est d’appliquer une tension à la grille du semi-conducteur, modifiant ainsi les propriétés de ce dernier, afin d’autoriser le flux de puissance lorsqu’il est activé ou de le bloquer lorsqu’il est à l’arrêt. Le contrôle des IGBT s’effectue grâce à une structure de grille à semi-conducteur en oxyde métallique. Ces commutateurs de puissance électrique sont très présents et on les retrouve naturellement dans de nombreuses applications aussi diverses que le soudage, les climatiseurs, les voitures électriques, les trains ou les alimentations sans interruption (UPS).

Il existe toutefois différents types d’IGBT, en fonction de leurs caractéristiques propres :

  • La tension maximale supportée
  • Le courant pouvant transiter par le collecteur
  • La fréquence de commutation
  • Le type de boîtier

Dans les faits, le choix de votre transistor IGBT dépend essentiellement de deux choses : le niveau de puissance requis et l’application à laquelle il est destiné.

Différence entre un IGBT, un BJT et un MOSFET

Nous avons décrit l’IGBT plus haut en précisant qu’il combinait les avantages du BJT et du MOSFET. Le BJT est un transistor à jonction bipolaire qui a pour principal avantage de pouvoir intervenir sur des tensions et des courants élevés. Le MOSFET est un transistor qui a pour particularité une faible énergie de commande et une grande rapidité de commutation. Le transistor IGBT emprunte donc les meilleures caractéristiques de chacun de ses deux concurrents.

Dans les faits, l’IGBT est donc un transistor hybride, conçu comme un transistor à effet de champs en entrée (type MOSFET) et comme un transistor bipolaire en sortie (type BJT). Il est donc piloté par la tension de grille qui lui est appliquée (entre la grille et l’émetteur). Pourtant, sa conduction est celle d’un transistor bipolaire (entre le collecteur et l’émetteur). Cette structure particulière lui confère un faible coût énergétique, à l’instar d’un MOSFET, avec des pertes de conduction plus faibles que celles d’un transistor bipolaire. Le tout, avec la capacité de gérer une tension bien plus élevée qu’un MOSFET.

De fait, il est souvent utilisé en modules de plusieurs transistors dans de nombreux types d’équipements industriels. Les avantages décrits ci-dessus, sa grande efficacité et sa grande fiabilité plaident pour lui.

Les applications dans lesquelles on trouve les IGBT

Du fait de leur capacité à gérer de grandes puissances électriques, on trouve des gammes d’IGBT allant d’une gestion de 600 Volts (ou moins) à 6 500 Volts pour des intensités de courant allant jusqu’à 2 400 Ampères. Les IGBT sont désormais présents partout ou presque. Mieux, depuis leur invention dans les années 90, ils ont permis des développements jusqu’alors non viables, notamment dans les applications d’appareils électriques et de convertisseurs de puissance qui nous accompagnent au quotidien. On leur doit en partie de grandes évolutions électroniques dans divers domaines des transports (automobile, train, avion, bus, bateau, métro, etc.) mais également les ascenseurs, l’électroménager, la télévision et la hi-fi ou la domotique.

Quelques exemples d’utilisation des IGBT

Les IGBT sont de plus en plus utilisés dans les trains. Plus précisément dans les convertisseurs de traction des TGV ainsi que dans les convertisseurs auxiliaires gérant l’éclairage ou la ventilation par exemple. Toutes les versions les plus modernes de TGV utilisant des moteurs synchrones ou asynchrones sont équipées de transistor IGBT.

On en trouve également dans les variateurs-onduleurs de commande des moteurs électriques des propulseurs et des pods des gros navires comme les derniers bateaux de croisière par exemple.

Les voitures électriques ou hybrides en sont pourvues. C’est le cas de la Prius de Toyota par exemple. Mais on en trouve également dans l’industrie du spectacle dans les halogènes professionnels, dans les chauffages par induction ou dans les émetteurs d’ondes décamétriques. Et, dans un fonctionnement linéaire bien que peu courant, on peut également l’utiliser pour des amplificateurs… Le transistor IGBT est une véritable révolution qui a permis le développement de quantité d’applications et l’entrée de plain pied dans l’ère technologique et digitale que nous vivons.

Extrait de la gamme IGBT

Econopacks – 6 IGBT

Cette gamme est compatible avec des modèles concurrents utilisant le même label Econopack, n’hésitez pas à consulter notre catalogue condensé ou à consulter sur le site de Fuji Electric

electronique-de-puissance_semi-conducteurs

Standards – 2 IGBT

Cette gamme est la plus sollicitée par les clients. Les modèles IGBT Standard 2-Pack sont très appréciés pour leur rapport qualité prix et leur grande fiabilité.

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Standard 1-Pack – Chopper

Une gamme de modules équivalents à ceux les plus présents sur le marché.

IGBT Autres modules

La gamme des IGBT FUJI comprend également : All SiC 2in1 modules, High Speed Modules, IPM Intelligent Power Modules et Small IPM, Small PIM et PIM, High Power Modules, Hybrid SiC Module, Discrete IGBT

Extrait de la gamme de modules isolés Diodes/Thyristors
electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

Modules Thyristor / Diode – Type 1

electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

Modules Thyristor / Diode – Type 2

electronique-de-puissance_semi-conducteurs_pont-redresseur

Modules Thyristor / Diode – Type 4

Modules Thyristor / Diode – Autres