Couverture ElectroniqueS n°127

Après une édition 2003 décevante, PCIM a enregistré cette année une hausse significative de son audience. Côté composants, ce sont surtout les IGBT qui auront affirmé leur présence. Dans une manifestation qui n'aura pas été marquée par un florilège d'annonces, le module IGBT aura tout de même émergé. Dans ce domaine, de nombreux protagonistes renouvellent ou complètent leurs gammes, avec des modèles haute tension jusqu'à 3,3 ou 6,5 kV notamment. C'est le cas d'ABB qui a présenté des modules IGBT à puces SPT (Soft punch-through) en boîtier HiPak. La semelle est en carbure de silicium et aluminium (AlSiC), tandis qu'une céramique en nitrure d'aluminium (AlN) est utilisée pour le substrat isolant. Les coefficients de dilatation thermique proches de ces deux matériaux sont garants d'une bonne fiabilité en conditions de cyclage thermique et de puissance. La société s'est ici essentiellement attelée à améliorer la robustesse de ses modules, dont la tenue en tension est comprise entre 2,5 et 6,5 kV, par le biais d'une extension de leur aire de sécurité. De son côté, Eupec a profité de l'événement pour dévoiler sa dernière série de sous-systèmes PrimeStack incluant l'étage de puissance à IGBT jusqu'à 1 700 V, selon les diverses topologies en usage dans les convertisseurs, la gestion thermique appropriée et les différentes entités pour la mesure de tension, de courant et de température. Pour les Prime-Stack, une circuiterie élaborée de mise à la masse et de blindage a été développée afin de garantir un fonctionnement correct dans un environnement électromagnétique fortement perturbateur. Par ailleurs, les modules 600 V de moyenne puissance de la société se voient désormais dotés des puces IGBT3 avec grille en tranchée. Celles-ci sont associées aux diodes de roue libre à temps de recouvrement inverse rapide et faibles pertes de dernière génération d'Infineon. Enfin, Eupec exposait également une carte d'évaluation baptisée EvalDriver. Cette dernière combine un module de puissance complet (six IGBT 1 200 V et leurs diodes, pont redresseur à diodes, hacheur de freinage, capteur de température) et un circuit de commande EiceDriver (Eupec IGBT controlled efficiency driver), basé sur une technologie de bobinages réalisés sur silicium et, par suite, exempts d'un quelconque noyau magnétique. Baptisé SKAI (Semikron advanced integration), le module à contacts pressés de Semikron est conçu pour les véhicules électriques et hybrides. Bénéficiant d'un haut niveau d'intégration, il vise à améliorer les performances, mais également à accroître la compacité des onduleurs triphasés embarqués avec possibilité de récupération de l'énergie. Le module intègre un contrôleur DSP, un pilote et ses fonctions de protection, les condensateurs disposés sur le bus continu, les capteurs, l'isolation galvanique et l'étage de puissance. Le module est proposé en deux variantes, l'une à IGBT (600 V/ 1 200 V avec des courants de sortie de 500 A/ 400 A) pour des puissances moteurs s'étageant entre 50 et 200 kW, la seconde à Mosfet (75 V/100 V/150 V avec des intensités de 700 A/600 A/500 A) pour des puissances moindres, de l'ordre de 3 à 20 kW. Quant à la famille Skyper, il s'agit là des premiers pilotes d'IGBT de Semikron basés sur le concept de c&oelig;ur standardisé. Et ce dans la mesure où ce c&oelig;ur est doté des seules fonctions essentielles requises par un pilote de bras de pont. Cela inclut l'isolation galvanique par transformateur, la surveillance du V, CE le filtrage des impulsions parasites, la protection contre les défauts d'alimentation et l'interverrouillage des signaux d'entrée. Une version unique de c&oelig;ur pour de nombreuses applications se traduit ici par des avantages économiques, découlant de la production de masse, et par une meilleure fiabilité. Diminuer la consommation des systèmes d'éclairage International Rectifier levait le voile sur deux circuits intégrés pour les systèmes d'éclairage. Le premier, référencé IR2520D, est destiné aux lampes fluorescentes compactes (CFL, compact fluorescent lamp). Alors que l'éclairage représenterait quelque 22 % de la consommation électrique américaine, les CFL sont perçues comme une alternative intéressante aux lampes à incandescence. Leur consommation est en effet nettement moindre, à flux lumineux identique, et elles affichent de surcroît une durée de vie supérieure. Avec l'IR2520D, toutes les fonctions d'un contrôleur ballast et d'un pilote de demi-pont 600 V sont ici intégrées dans un boîtier Dip ou SO à 8 broches. Le circuit met en &oelig;uvre une architecture adaptative de commutation au zéro de tension, garantissant une commutation douce quelles que soient les conditions opératoires. Quant à l'IR2161, également en boîtier Dip ou SO à 8 broches, il est conçu pour l'alimentation des lampes halogènes basse tension. Il intègre un pilote de demi-pont 600 V et diverses protections contre les surcharges, les courts-circuits ou les températures excessives. Le contrôle adaptatif des temps morts vise à accroître la fiabilité du transformateur électronique en assurant, là aussi, une commutation douce en toutes circonstances. Enfin, National Semiconductor introduisait un contrôleur PWM pour les systèmes d'alimentation mettant en &oelig;uvre une architecture de bus DC-DC intermédiaire (IBA, intermediate bus architecture). A cet effet, le LM5033 dispose de toutes les fonctions requises pour réaliser des topologies de convertisseurs en pont, demi-pont ou push-pull. Il supporte une large plage de tension d'entrée, soit de 15 à 100 V. Sa fréquence de commutation est de 1 MHz et il présente des délais de propagation inférieurs à 100 ns. Lors de PCIM, l'américain présentait le contrôleur associé au pilote de Mosfet LM5100, dans une application de convertisseur IBA.

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