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Les semiconducteurs de puissance : de la physique du solide aux applications

Résumé

Présente un panorama des commutateurs de puissance à semi-conducteurs et apporte des réponses pratiques aux problèmes spécifiques de chaque matériel. Partant des équations de la physique du solide et de l'image, l'auteur en déduit les lois de commande et de protection des composants, et il apporte des outils pour choisir le composant sûr et efficace dans une situation donnée.


  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2001
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 317 p. : ill. ; 26 x 18 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 2-7298-0496-X
  • Indice
    • 621.45 Microélectronique (transistors, composants, circuits intégrés)
  • Quatrième de couverture
    • L'ouvrage présente un panorama des commutateurs de puissance à semiconducteurs en s'attachant à apporter à leurs utilisateurs et futurs utilisateurs des réponses pratiques aux problèmes spécifiques de chaque matériel.

      Partant des équations de la physique du solide et de l'image qu'on peut se faire du comportement des porteurs à l'intérieur des structures, l'auteur en déduit les lois de commande et de protection des composants, et il apporte des outils pour choisir le composant sûr et efficace dans une situation donnée.

      Les différents semiconducteurs de puissance aujourd'hui largement utilisés sont ainsi étudiés : les diodes de commutation, les zéners, les transistors bipolaires, la famille des thyristors (dont le GTO ou le TRIAC), le mosfet, l'IGBT et les produits intégrés. Dans chaque cas, des lois simples sont dégagées pour une utilisation efficace et fiable.

      Puis sont analysées les violentes contraintes thermiques, mécaniques et électromagnétiques et leurs graves conséquences, pour aboutir enfin à l'établissement d'un diagnostic en cas de défaillance.


  • Tables des matières
      • Les semiconducteurs de puissance

      • De la physique du solide aux applications

      • Pierre Aloïsi

      • ellipses

      • I- Diodes de commutation9
      • 1. Quelques rappels de physique du solide9
      • 2. Les technologies d'aujourd'hui, limites, perspectives21
      • 3. Les problèmes thermiques31
      • 4. Applications35
      • 5. Conclusions42
      • 6. Bibliographie43
      • II- Zéners et diodes à Avalanche44
      • 1. Rappels théoriques44
      • 2. Fabrication46
      • 3. Caractéristiques dynamiques46
      • 4. Diode compensée en température47
      • 5. Régulation48
      • 6. Protection contre les surtensions49
      • 7. Suppresseur de transitoires50
      • 8. Bibliographie52
      • III- Transistor bipolaire de puissance53
      • 1. Rappels de quelques principes fondamentaux53
      • 2. Historique des technologies73
      • 3. Le Darlington79
      • 4. Le futur de la technologie bipolaire de puissance81
      • 5. Commandes de base94
      • 6. La protection102
      • 7. La mise en parallèle103
      • 8. Conclusions107
      • 9. Bibliographie107
      • IV- Thyristors108
      • 1. Famille des thyristors109
      • 2. Modèles du fonctionnement du thyristor110
      • 3. Caractéristiques statiques des thyristor115
      • 4. Caractéristiques de commande par la gachette115
      • 5. Caractéristiques dynamiques du thyristor117
      • 6. La mise en série127
      • 7. Mise en parallèle130
      • 8. Le triac130
      • 9. Le thyristor asymétrique ASCR136
      • 10. Les produits de commande138
      • 11. Le GTO thyristor149
      • 12. Bibliographie161
      • V- Mos de puissance162
      • 1. Historique des mos de puissance162
      • 2. Principaux facteurs de limitation en puissance163
      • 3. Technologie des mos de puissance164
      • 4. Choix technologiques169
      • 5. Modèles des mos de puissance172
      • 6. Caractéristiques principales des mos de puissance176
      • 7. Aires de sécurité des mosfets de puissance184
      • 8. Commutation du mosfet de puissance196
      • 9. Le mosfet de puissance en température208
      • 10. L'irradiation du mosfet de puissance209
      • 11. Mise en parallèle des mos de puissance210
      • 12. Protection des mosfet de puissance213
      • 13. Le mosfet de puissance dans l'automobile215
      • 14. Les structures mos dérivées218
      • 15. Avenir des mos de puissance229
      • 16. Conclusions232
      • 17. Bibliographie233
      • VI- IGBT234
      • 1. Technologie de l'IGBT234
      • 2. Caractéristiques électriques des IGBT239
      • 3. Commande des IGBT242
      • 4. Protections des IGBT244
      • 5. Circuits d'aide a la commutation, snubber246
      • 6. Mise en parallèle des IGBT246
      • 7. Les diodes de roue libre247
      • 8. Applications247
      • 9. Perspectives251
      • 10. Conclusions257
      • 11. Bibliographie258
      • VII- Circuit intégré de puissance259
      • 1. Technologies horizontales259
      • 2. Technologies verticales267
      • 3. Les fonctions parasites269
      • 4. Comparaison des différentes technologies269
      • 5. Les hybrides270
      • 6. Comparaison de coût des différentes possibilités271
      • 7. Avenir des circuits intégrés de puissance272
      • 8. Smart discrete273
      • 9. Bibliographie275
      • VIII- Résistance thermique276
      • 1. L'analyse thermique des composants de puissance276
      • 2. Réponse thermique à des impulsions de puissance282
      • 3. Impulsions longues et la puissance en continu286
      • 4. Vérification des hypothèses291
      • 5. Annexes292
      • IX- La fatigue thermique294
      • 1. Technologie des produits de puissance294
      • 2. Propagation de la chaleur296
      • 3. Les fatigues mécniques299
      • 4. Utilisation des semiconducteurs de puissance304
      • 5. Conclusions307
      • 6. Bibliographie307
      • 7. Annexes308
      • X- Les causes de défaillance310
      • 1. Généralités310
      • 2. L'aire des sécurité en direct FBSOA311
      • 3. L'Aire des sécurité en inverse RBSOA312
      • 4. L'avalanche312
      • 5. La fatigue thermique313
      • 6. Défauts divers315
      • 7. Les défauts de jeunesse317
      • 8. Conclusions317

  • Origine de la notice:
    • Electre
  • Disponible - 621.45 ALO

    Niveau 3 - Techniques