La Protection de l'électronique de puissance

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Aujourd'hui, près de 15% de l'énergie produite est convertie. Cette conversion est rendue possible grâce à l'utilisation des semi conducteurs de puissance, utilisés dans les convertisseurs.

Mersen intervient à deux niveaux sur le segment de l'électronique de puissance.

• Dans le process de fabrication des semi-conducteurs de puissance avec ses matériaux en graphite ultra-pur,
• Pour la sûreté et la fiabilité des convertisseurs de puissance.

Cet article propose un éclairage sur cette deuxième fonction.

Les convertisseurs de puissance

Les convertisseurs de puissance connaissent aujourd'hui un fort développement notamment lié à la croissance des besoins énergétiques. La réduction de leur coût, les besoins croissants de compacité et d'efficacité sont des critères clés pour le développement des nouveaux convertisseurs.

Les composants semi-conducteurs de puissance jouent un rôle clé pour répondre à ces exigences. Mais les avantages offerts par ces composants induisent un certain nombre de contraintes. Ils fonctionnent par exemple à très haute fréquence, la chaleur qu'ils dégagent doit être dissipée… et ils doivent être protégés contre les défaillances en cas de mauvaise utilisation. Mersen répond à ces contraintes avec une gamme de produits adaptés.

Rôle des convertisseurs de puissance

Les convertisseurs de puissance permettent de changer la forme de l'énergie électrique d'une source pour la rendre conforme à l'utilisation que l'on veut en faire. Autrement dit, ils assurent les fonctions suivantes :

• La transformation de l'énergie : génération d’une tension alternative à partir d’une source continue et vice versa, par exemple le stockage de l’énergie et les énergies renouvelables,
• La régulation de l'énergie : alimentation constante d’une charge à partir d’une source variable, par exemple la qualité du courant.

En fonction du type d'équipements à commander et de la nature de la source de puissance, on rencontre quatre familles de convertisseurs de puissance : les redresseurs (alternatif -> continu), les onduleurs (continu ->alternatif), les hacheurs (continu -> continu) et les cycloconvertisseurs (alternatif -> alternatif).

Les convertisseurs de puissance offrent une plus grande souplesse d’utilisation de l’énergie et améliorent sa gestion, son transport et sa distribution. Ils peuvent par exemple se retrouver :

• dans les systèmes photovoltaïques ou éoliens avec des convertisseurs de puissance qui transforment la source et la tension du courant avant qu'il ne soit injecté dans le réseau,
• dans le transport ferroviaire où les convertisseurs de puissance permettent de gérer et d'alimenter les moteurs du train et de récupérer l'énergie produite au freinage.
• dans les variateurs de vitesse pilotant les moteurs électriques des installations industrielles ou tertiaires...
• dans les interconnexions de réseaux avec des ensembles de conversion modulant les tensions et fréquences des réseaux de transport d'électricité...

Mersen au coeur des convertisseurs

Mersen permet d'ores et déjà de répondre aux contraintes décrites précédemment grâce à deux familles de produits performantes et fiables :

• Les fusibles ultra-rapides et autres dispositifs de protection contre les défaillances électriques (interrupteurs et Parasurtenseurs intrinsèquement sûrs) dont Mersen est le leader mondial ;
• Les refroidisseurs qui assurent la protection thermique des composants en permettant à la chaleur de se dissiper.

Mersen élargit sa gamme pour anticiper les évolutions technologiques

Les progrès importants effectués ces dernières années en matière de vitesse de commutation, de fréquence de fonctionnement mais aussi de densité de puissance imposent des évolutions sur le plan des matériaux et des techniques d'assemblage au coeur des convertisseurs. Soucieux d'anticiper ces impératifs technologiques, Mersen vient de signer un accord de principe en vue de l’acquisition de la société ELDRE, un des principaux fournisseurs mondiaux de barres d'interconnection laminées et isolées.
Les barres d'interconnexion jouent un rôle clé dans les convertisseurs de puissance. Assurant la connectique entre les différents composants, elle limitent l'inductance parasite, facilitent l'assemblage et l'intégration et vont contribuer à améliorer l'intégration, la fiabilité et la performance de ce dernier tout en minimisant les coûts d'assemblage.

Cette acquisition permettra à Mersen de renforcer sa position de partenaire de référence global dans l'industrie électronique de puissance.