Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente les circuits de commande des transistors à grille isolée MOSFET et IGBT. Il donne des éléments de dimensionnement et de protection contre les court-circuits. Puis il fournit des exemples de circuit de commande pour transistor low side sans isolation et pour transistor high side. Enfin les principes de commande des transistors IGBT de très fortes puissances sont présentés, avec des exemples concrets d'application.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Stéphane LEFEBVRE : Agrégé de Génie électrique - Docteur de l’École normale supérieure de Cachan - Maître de conférences au Conservatoire national des arts et métiers
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Bernard MULTON : Agrégé de Génie électrique - Docteur de l’université de Paris 6 - Professeur des Universités à l’École normale supérieure de Cachan – Antenne de Bretagne
INTRODUCTION
Les contextes et les principes de la commande des composants MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect) et IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ont fait l’objet des articles Commande des semi-conducteurs de puissance : contextes et Commande des semi-conducteurs de puissance : principes.
Dans cet article sont développés les circuits de commande des transistors à grille isolée MOSFET et IGBT. Des exemples de circuit de commande pour transistor low side sans isolation et pour transistor high side sont donnés.
Les circuits de commande pour composants bipolaires de puissance sont étudiés en Composants bipolaires : circuits de commande.
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IGBT de forte puissance4. Transistors high side
4.1 Problématique
Dans de nombreux cas, une isolation entre les circuits logiques de commande et le circuit de commande rapprochée est nécessaire (figure 11). Notamment, la commande d’un bras d’onduleur soulève le problème de la commande de l’interrupteur high side, la source de ce dernier se trouvant à un potentiel qui varie entre 0 V et UDC. Par high side (haut niveau de tension), on qualifie les transistors dont l’électrode de source pour les MOSFET ou d’émetteur pour les IGBT est placée à un potentiel flottant pouvant être élevé, et pouvant varier rapidement par rapport à celui de référence du circuit de commande.
Il faut donc créer une alimentation du circuit de commande high side pouvant suivre ces variations de potentiel très rapides, et également isoler ou décaler le potentiel des ordres logiques de commande au potentiel du circuit de commande rapprochée de l’interrupteur high side. Les tableaux 2 et 3 comparent les différents modes d’isolation de la logique de commande et les alimentations, sur la base de circuits existants.
HAUT DE PAGE4.2 Transmission des impulsions de commande
4.2.1 Transformateur d’impulsion
Le transformateur d’impulsion peut permettre le décalage des niveaux de la partie logique vers le circuit de commande rapprochée de l’interrupteur high side. Cette solution simple permet des temps de transit extrêmement brefs, mais ne peut être intégrée économiquement dans des circuits intégrés spécialisés, exception faite de circuits hybrides de commande, dédiés aux commandes de transistors de forte puissance, et qui seront détaillés par la suite 5...
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Transistors high side
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - International Rectifier - Gate drive characteristics and requirements for HEXFETs - . Note d’application, AN-937.
-
(2) - International Rectifier - Use gate charge to design the gate drive circuit for power mosfets and IGBT - . Note d’application AN-944.
-
(3) - RÜEDI (H.) - Intelligent interfaces between power and control : gate drivers for IGBT - . Application note, Infineon.
-
(4) - RÜEDI (H.), KÖHLI (P.) - New drivers with active clamping for high power IGBT - PEE 2000.
-
(5) - RICHARDEAU (F.), BAUDESSON (P.), MEYNARD (T.), TURPIN (C.) - Fail-Safe capability of a high voltage inverter source - . The european physical journal applied physics, 15, pp. 189-198, 2001.
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(6) - * - IXYS, Isosmart, half bridge driver chipset, Datasheet IXYS.
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