Français
Menu

Semi-conducteurs de puissance

Apprenez les bases des semi-conducteurs de puissance (atouts du SiC et du GaN, fonctionnement de l'IGBT, gaz d'électrons bidimensionnel des HEMT GaN) avec des QCM.

S'entraîner sur 10 questionsQuestions aléatoires de ce thème · environ 5 minutes S'entraîner sur ce thèmeToutes les questions de ce thème dans un ordre aléatoire Questions à revoirNe refaire que les questions manquées lors de la dernière tentative

Température de jonction →

Semi-conducteurs de puissance : points clés

Les semi-conducteurs de puissance convertissent et commandent l'énergie électrique ; on les trouve dans les onduleurs, les alimentations, les véhicules électriques, etc. Ils exigent une tenue en tension élevée, une faible résistance à l'état passant et une commutation rapide.

Outre les MOSFET et IGBT en silicium, les composants en SiC et en GaN, dotés d'une large bande interdite et d'un champ de claquage élevé, se généralisent. Il est important de comprendre le lien entre propriétés des matériaux et structure des composants.

Toutes les questions sur Semi-conducteurs de puissance (50)
  1. Quelle est la principale raison pour laquelle le SiC (carbure de silicium) est plus avantageux que le Si pour les composants de puissance haute tension ?
  2. Quelle description de l'IGBT est correcte ?
  3. Quel est le canal dans lequel circule le courant d'un HEMT GaN ?
  4. Quelle relation entre la tenue en tension et la résistance à l'état passant d'un MOSFET de puissance en silicium est correcte ?
  5. Quel est le rôle principal d'un onduleur en électronique de puissance ?
  6. Quelles pertes augmentent principalement lorsqu'on élève la fréquence de commutation d'un composant de puissance ?
  7. Quelle caractéristique du MOSFET à superjonction (SJ) est correcte ?
  8. Un composant de puissance de résistance thermique 2 ℃/W dissipe 10 W. Quelle est l'élévation de température ?
  9. Comment appelle-t-on la diode parasite formée par la structure interne d'un MOSFET de puissance ?
  10. Comment désigne-t-on collectivement les semi-conducteurs dont la bande interdite est plus grande que celle du silicium, comme le SiC et le GaN ?
  11. Quel est le rôle principal correct d'un circuit de commande de grille (gate driver) de semi-conducteur de puissance ?
  12. Pourquoi exige-t-on principalement d'un composant de puissance la caractéristique « normalement bloqué », c'est-à-dire qu'aucun courant ne circule pour une tension de grille de 0 V ?
  13. Quel est le principal avantage des diodes Schottky SiC utilisées comme diodes de roue libre dans les onduleurs ?
  14. Quelle caractéristique du thyristor est correcte ?
  15. Dans les modules de puissance de forte puissance, quel est l'objectif principal du substrat isolant (substrat céramique, etc.) placé sous les puces ?
  16. Quel problème exige particulièrement des contre-mesures lors de la commutation rapide de composants de puissance SiC ou GaN ?
  17. Dans une connexion d'inductance parasite 10 nH, le courant varie de 10 A en 10 ns. Quelle tension apparaît approximativement dans la connexion ?
  18. Quel est l'objectif correct d'un circuit de correction du facteur de puissance (PFC) utilisé dans les alimentations ?
  19. Quel est le principal avantage de l'utilisation de composants de puissance SiC dans l'onduleur d'un véhicule électrique ?
  20. Pour un hacheur abaisseur (convertisseur buck) idéal avec une tension d'entrée de 12 V et un rapport cyclique de 0,25, quelle est la tension de sortie ?
  21. Quel convertisseur DC-DC produit une tension continue supérieure à la tension d'entrée ?
  22. Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, au blocage d'un IGBT, le courant ne s'annule pas immédiatement mais persiste en traînée à cause des porteurs minoritaires stockés ?
  23. Lequel des points suivants est connu comme l'un des problèmes des MOSFET SiC ?
  24. Quel matériau est parfois utilisé à la place de la brasure pour le report des puces dans les modules de puissance SiC fonctionnant à haute température ?
  25. Quel est le principal avantage d'une fréquence de commutation plus élevée dans un convertisseur de puissance ?
  26. Dans le circuit de commande de grille d'un composant de puissance, quel est l'effet correct d'une augmentation de la résistance de grille ?
  27. Quel indicateur exprime la durée pendant laquelle un composant de puissance peut supporter sans destruction un court-circuit dans un onduleur, par exemple lorsque les interrupteurs haut et bas conduisent simultanément ?
  28. Quel est l'objectif du court intervalle (temps mort) pendant lequel les deux interrupteurs haut et bas d'un onduleur sont maintenus bloqués lors de la commutation ?
  29. Quelle cause connue peut dégrader les caractéristiques d'un MOSFET SiC lorsqu'un courant traverse durablement sa diode de corps ?
  30. Quel est un exemple correct de produit courant dans lequel l'adoption des composants de puissance GaN progresse ?
  31. Quel est le rôle principal correct des semi-conducteurs de puissance ?
  32. Quelles sont les pertes par conduction d'un MOSFET de puissance de résistance à l'état passant 10 mΩ traversé par un courant de 10 A ?
  33. Quel est l'objectif principal de la fixation d'un dissipateur thermique sur un composant de puissance ?
  34. Combien d'éléments de commutation utilise un onduleur triphasé classique commandant un moteur triphasé ?
  35. Comment appelle-t-on la petite résistance placée en série dans le chemin du courant pour le mesurer, par exemple dans un circuit d'alimentation ?
  36. Quelle est la principale raison du rendement élevé des alimentations à découpage par rapport aux alimentations linéaires, qui font fonctionner le transistor en régime linéaire ?
  37. Quel est le principal avantage de la structure à grille en tranchée d'un MOSFET de puissance, où la grille est enterrée dans une tranchée creusée dans le silicium ?
  38. Quelle répartition générale des usages entre MOSFET et IGBT en silicium est correcte ?
  39. Quel est l'objectif principal d'un circuit snubber dans un circuit de commutation de composant de puissance ?
  40. Lorsqu'un interrupteur d'un onduleur devient passant, quelles pertes augmentent du fait du recouvrement inverse de la diode du bras opposé ?
  41. Parmi les techniques de commutation douce des convertisseurs de puissance, quelle description de la ZVS (commutation à tension nulle) est correcte ?
  42. Lorsqu'on charge la grille d'un MOSFET de puissance à courant constant, pourquoi la tension de grille reste-t-elle un temps constante (« plateau Miller ») ?
  43. Pourquoi applique-t-on parfois une tension négative (par exemple −3 à −5 V) sur la grille à l'état bloqué lors de la commande de MOSFET SiC ou d'IGBT ?
  44. Quelle valeur nominale de température de jonction maximale (Tj max) est la plus courante pour les composants de puissance en silicium ?
  45. Pourquoi, lors du choix d'un composant de puissance, prend-on une marge sur la tension nominale en utilisant un composant de tenue en tension supérieure à la tension réelle d'utilisation (déclassement) ?
  46. Dans quel cas la « tenue en avalanche » d'un MOSFET de puissance devient-elle importante ?
  47. Quelle défaillance typique observe-t-on lors de l'« essai de cyclage en puissance », qui soumet un module de puissance à des hausses et baisses répétées de température ?
  48. Dans les boîtiers de composants de puissance pour commutation rapide, quel est l'objectif d'une borne de source dédiée au retour de la commande de grille (source Kelvin) ?
  49. Quel circuit produit, avec une diode et un condensateur, une tension de grille supérieure à la tension d'alimentation pour commander le MOSFET canal n côté haut (high-side) d'un demi-pont ?
  50. Dans le « facteur de mérite de Baliga », qui compare les performances des matériaux pour composants de puissance unipolaires, quelle propriété du matériau a un effet particulièrement fort ?

Comparatifs sur ce thème

Autres thèmes de Composants