Qu'est-ce qu'un semi-conducteur de puissance?
Un semi-conducteur de puissance est un dispositif de type interrupteur utilisé principalement pour contrôler et convertir l'énergie électrique dans les circuits électroniques.En général, ces appareils utilisent les propriétés électroniques trouvées dans les éléments semi-conducteurs, tels que l'arséniure de gallium, le germanium et le silicium.Également appelés dispositifs d'alimentation, ces gadgets peuvent généralement dissiper plus d'un watt de puissance pendant le fonctionnement standard.Ils sont généralement appelés ICS de puissance lorsqu'ils sont appliqués dans des circuits intégrés, qui peuvent contenir des millions de dispositifs liés ensemble sur un seul semi-conducteur.
Pour la plupart, la forme de base d'un dispositif semi-conducteur de puissance a été développée dans les années 1950.L'ingénieur Robert N. Hall est reconnu pour avoir inventé l'appareil.Fabriqués en germanium, ces premiers gadgets avaient généralement une note de courant d'environ 35 ampères et une capacité de tension d'environ 200 volts.Comparez cela aux semi-conducteurs de puissance moderne, qui génèrent fréquemment des milliers d'ampères ainsi que des milliers de volts.
Plusieurs types de dispositifs de semi-conducteur de puissance existent, y compris une diode de puissance, un transistor à effet de champ semi-conducteur d'oxyde métallique (MOSFET), un thyristor,et un transistor bipolaire à portail isolé (IGBT).Les diodes de puissance sont généralement composées de composants électroniques à deux terminaux.Ils transportent généralement des courants électriques dans une direction vers l'avant et empêchent le courant de venir dans une direction inverse.Contrairement à leurs homologues semi-conducteurs à faible puissance, ils sont capables de transmettre un volume significatif de courant.
Les MOSFET de puissance sont l'un des types d'applications semi-conducteurs de puissance à basse tension les plus utilisées.En règle générale, ils sont inférieurs à 200 volts et sont utilisés pour les contrôleurs de moteur, les alimentations et les convertisseurs DC à DC.Comme une diode d'alimentation, un MOSFET de puissance est habituellement équipé pour transporter des quantités importantes de puissance électrique.Ils sont souvent plus efficaces à des tensions inférieures et possèdent des vitesses de commutation élevées que les autres types de semi-conducteurs de puissance.
Un thyristor est un type de semi-conducteur de puissance utilisé dans tout, des taricteurs d'interrupteur d'éclairage et des systèmes de contrôle de pression aux commandes de vitesse du moteur et aux régulateurs au niveau liquide.Composés de quatre couches, ils sont composés de matériaux de type P alternant et de type N, et ils ont généralement trois électrodes.Ils sont souvent conçus pour contrôler un volume considérable de puissance à l'aide d'un petit courant ou de tension déclenchant.
Un semi-conducteur de puissance bipolaire de la porte isolée (IGBT) est un gadget conçu pour s'arrêter rapidement.Considéré comme un type de semi-conducteur de puissance très efficace, les IGBT sont fréquemment utilisés dans les systèmes de climatisation et les voitures électriques.Les systèmes stéréo qui contiennent des amplificateurs de commutation utilisent parfois également des IGBT pour aider à synthétiser les formes d'ondes complexes.