Étude de la commande autour de la tension de seuil (CATS) des transistors de puissance à grille isolée et de ses applications

Study of the control around the gate voltage of power insulated gate transistors and its applications

• Auteur / Autrice : Hugo Sawezyn
• Direction : Robert Bausière, Nadir Idir
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Convertisseurs électriques

Transistors de puissance

Commutation, Théorie de la

Compatibilité électromagnétique

Électronique de puissance

Résumé

La Commande Autour de la Tension de Seuil (CATS) permet de contrôler de façon simple les gradients de courant et de tension lors des commutations des transistors de puissance à grille isolée (MOSFET ou IGBT). Au lieu de commander les transistors à partir de créneaux de tension évoluant entre 0 et 15V, un palier intermédiaire, de durée et d'amplitude réglables, est introduit à la fermeture et à l'ouverture de l'interrupteur. L'introduction de ce palier permet d'intervenir directement sur les commutations pour que celles-ci se déroulent dans de bonnes conditions, comme peuvent le faire les circuits d'aide à la commutation classiques, mais avec une souplesse de réglage beaucoup plus grande, et sans la nécessité de stocker de l'énergie dans des éléments passifs. Ce circuit de commande permet de réduire les perturbations conduites et rayonnées générées par les convertisseurs de puissance. En effet, lors des commutations des transistors à grille isolée, les gradients de courant et de tension excitent les éléments parasites des circuits de puissance, ce qui provoque des perturbations en diminuant les gradients de tension et de courant. La commande CATS permet également de faire fonctionner en toute sécurité un hacheur alternatif avec une maîtrise complète des contraintes en tension et en courant subies par les différents interrupteurs. Par rapport aux dispositifs existants, celui-ci a pour avantages un circuit de commande trés simple, un fonctionnement indépendant des formes d'ondes commutées et la possibilité de démarrer sous pleine tension.