Transistors bipolaires de puissance
Composants semi-conducteurs de puissance bipolaires. Partie 2

1 - Transistors bipolaires de puissance

• 1.1 - Structure type
  Figure 1 - Exemples de profils d’impuretés pour les transistors bipolaires de puissance Figure 2 - Structure de transistor bipolaire : vue en coupe Figure 3 - Focalisation périphérique : orientation générale des lignes de flux de porteurs (courant base de sens normal)
• 1.2 - État passant
  Figure 4 - Caractéristiques de sortie idéalisées et évolution des répartitions de porteurs dans le collecteur en quasi-saturation Figure 5 - Schématisation d’un transistor N+PN– N+ : notations et sens de référence Figure 6 - Caractéristiques statiques de transistors différant principalement par le profil d’impuretés dans la région de collecteur (cf. figure )
• 1.3 - Comportement dynamique
  Figure 7 - Commutations sur charge résistive (modèle quasi statique) Figure 8 - Fonctionnement en « hacheur » Figure 9 - Formes d’ondes et évolutions des répartitions de porteurs dans la région de collecteur, pour différentes conditions de commande à l’ouverture Figure 10 - Formes d’ondes à la fermeture et évolution correspondante de la répartition des porteurs dans la région de collecteur
• 1.4 - Limites de sécurité
  Figure 11 - Caractéristiques statiques en régime d’avalanche (esquisse) Figure 12 - Exemples d’aires de sécurité, à la fermeture et à l’ouverture Figure 13 - Structure d’un Darlington monolithique : schéma équivalent en surimpression
• 1.5 - Darlington monolithique

2 - Thyristors et composants dérivés

• 2.1 - Principe
  Figure 14 - Structure de principe du thyristor et modèle « des deux transistors » Figure 15 - Caractéristiques schématiques des thyristors symétriques en tension
• 2.2 - Structure longitudinale, géométrie et effets bidimensionnels
  Figure 16 - Exemples de profils d’impuretés dopantes pour des thyristors de puissance Figure 17 - Principe de réalisation des courts-circuits d’émetteur Figure 18 - Effets bidimensionnels à la fermeture Figure 19 - Principe de la gâchette amplificatrice Figure 20 - Effets bidimensionnels à l’ouverture par la gâchette Figure 21 - Interprétation de la limitation à l’ouverture GTO par le modèle des deux transistors
• 2.3 - Chute de tension à l’état passant
• 2.4 - Dynamique des charges à la fermeture
  Figure 22 - Formes d’ondes et évolution de la répartition des porteurs dans la base N à la fermeture d’un thyristor Figure 23 - Principaux flux de porteurs pendant la première phase du déclenchement
• 2.5 - Ouverture par inversion de polarité
  Figure 24 - Formes d’ondes à l’ouverture forcée par commutation du circuit et évolution de la répartition des porteurs dans la base N au recouvrement inverse de la jonction d’anode
• 2.6 - Ouverture par la gâchette
  Figure 25 - Formes d’ondes et évolution de la répartition des porteurs à l’ouverture GTO Figure 26 - Schéma électrique pour l’ouverture GTO
• 2.7 - Différents types de thyristors et composants dérivés
  Figure 27 - Comparaison des répartitions de champ électrique au blocage direct dans des thyristors de même tenue en tension Figure 28 - Coupe schématique d’une cellule PT-GTO à courts-circuits d’anode Figure 29 - Structure schématique d’un thyristor à conduction inverse Figure 30 - Structure schématique d’un triac Figure 31 - Structure de principe d’une diode de Shockley