Interrupteurs électroniques de puissance 

Cette énergie perdue chaque commutation conduit une puissance proportionnelle la fréquence qui participe avec la puissance perdue pendant la phase de conduction léchauffement de la puce de silicium. Il apparat dŁs maintenant les premiŁres contraintes imposées aux composants : tension tenir dans létat bloqué, tension de déchet la plus faible possible létat passant, courant maximum létat passant, rapidité des commutations pour diminuer pertes en commutation et aussi augmenter les performances des convertisseurs.Sur ce dernier point, il faut revenir sur la fréquence de travail des composants encore appelée fréquence de découpage. Dans les convertisseurs les plus anciens qui utilisaient des composants lents (le temps caractéristique pour louverture dun thyristor était de 300 µs), la fréquence de travail était pratiquement toujours celle du réseau alternatif (50 Hz) Avec lapparition des premiers hacheurs (fréquence nulle lentrée et la sortie en courant continu), la fréquence de découpage valait quelques centaines de Hertz. Avec de telles fréquences, le filtrage du courant de sortie nécessitait des inductances de fortes valeurs trŁs pénalisantes au niveau du coßt et de lencombrement. On en était souvent réduit travailler avec des courants fortement ondulés qui entranent des pertes supplémentaires dans les charges. Sur cet exemple, on peut donc voir lintérŒt de travailler fréquence de découpage élevée. Ceci est aussi vrai dans le cas des onduleurs modernes modulation de largeur dimpulsions (Mli ou PWM).Durant les années 1970, lapparition du transistor bipolaire de puissance semblait Œtre la réponse aux demandes des circuits. On avait en effet un composant blocable (en coupant le courant de base) et trŁs rapide. Petit petit, ses performances de tenue en tension et de courant se sont améliorées (jusqu 1 000 V et quelques centaines dampŁres). A la fin des années 1970, les onduleurs et les hacheurs de moins de 30 kW étaient pratiquement tous réalisés avec ce composant et pouvaient travailler des fréquences de lordre de la dizaine de kilohertz (voire dans certaines applications 100 kHz). Ce composant avait cependant un grave défaut : commandé en courant, avec un gain souvent inférieur dix, il nécessitait une commande complexe et trŁs onéreuse. Cest essentiellement pour cette raison quil nest pratiquement plus utilisé dans les applications de puissances supérieures 100 W.En parallŁle avec ce composant rapide, vers la fin des années 1970, un thyristor blocable par la gachette (GTO) a été proposé. Malgré sa lenteur et sa commande au blocage onéreuse, il est toujours utilisé aujourdhui, dans le domaine des fortes puissances. Cest actuellement le composant permettant de commander les puissances les plus importantes (6 kV, 6 KA) Il est par exemple utilisé dans le TGV. Cependant, ce composant que peu dusines fabriquent, reste un produit vulnérable et ne résiste la concurrence que dans le domaine des fortes tensions > 3 kV. Pour ce composant, comme pour les deux suivants apparus dans les années 1980, ce sont les progrŁs de la micro-électronique qui ont permis leur fabrication. En effet, la réalisation du GTO demande la matrise de gravures trŁs fines reproductibles sur toute la surface de la tranche de silicium qui atteint des diamŁtres de lordre de dix centimŁtres.