Introduction au dossier « électronique de puissance »

Cette introduction fait partie du N°111 de La Revue 3EI [8] de janvier 2024.

L’électronique de puissance est une branche relativement récente du génie électrique : les premiers convertisseurs statiques à semiconducteurs de puissance sont en effet apparus industriellement au début des années 1960 avec l’apparition du thyristor.  Cette discipline a connu depuis 60 ans un développement extraordinaire en termes de concepts scientifiques, de technologies et de domaines d’application. Elle a permis de développer un usage à haute efficacité de l’énergie électrique grâce à l’excellent rendement de conversion et à la souplesse de contrôle qu’elle autorise : limitée initialement à la traction électrique ferroviaire et à quelques usages industriels lourds, elle envahit aujourd’hui tous les secteurs et tous les niveaux de puissance : gestion des réseaux, transports terrestres aériens et maritimes, traitement de l’information, domotique, éclairage, etc.

L’objectif de ce dossier « électronique de puissance » est de fournir aux lecteurs quelques exemples illustratifs d’applications innovantes ainsi que des éléments de compréhension des évolutions en cours et des enjeux technologiques et sociétaux de cette discipline.

Cette ressource introduit les trois articles :

• Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques [9] qui expose le fonctionnement d’un véhicule électrique à batterie actuel, en particulier sa chaine de traction, et s’intéresse à une structure innovante fusionnant les batteries avec l’étage de conversion DC-AC pour créer un convertisseur multiniveau modulaire.
• Caractérisation Thermoélectrique et Thermomécanique d’Assemblages PCB Intégrants des Puces de Puissance [10] qui propose une description du procédé de fabrication de l’intégration PCB des puces de puissance, suivie d’une partie de caractérisation électrique et thermique des différents contacts et matériaux utilisés dans l’assemblage.
• Technologie des transistors au nitrure de gallium [11] qui propose les éléments nécessaires pour appréhender les enjeux de la révolution qui s’opère actuellement en électronique de puissance avec l’arrivée de cette nouvelle technologie de composants, tant en termes de structures de conversion qu’en termes d’applications et de performances mais aussi de contraintes nouvelles notamment en compatibilité électromagnétique.