Etude et conception d'un système de régulation automatique de la fréquence et de la tension de sortie d'une hydrolienne en fonction de la vitesse de la roue (cas du projet d'électrification décentralisée de la ferme Benjin Agriculture).

Les MOSFET de puissance

Ce sont des interrupteurs électroniques dont le blocage ou l'amorçage sont commandés par une tension (Ils se comportent comme des portes que l'on peut ouvrir ou fermer à volonté). Ce sont les plus utilisés dans le domaine des faibles et moyennes puissances (quelques kilowatts).

Leur domaine d'utilisation est limité à quelques centaines de volts, excepté le domaine des fréquences élevées pour lesquelles le MOSFET surclasse tous les autres composants.

Leur principal défaut est qu'à l'état passant ils se comportent comme des résistances (R_DSon) de quelques dizaines de mÙ. Cette résistance est responsable des pertes en conduction. Le MOSFET peut aussi présenter des pertes de commutation lorsqu'il est utilisé comme interrupteur dans les alimentations à découpage. En effet, à chaque commutation, les capacités parasites présentes à ses bornes doivent être chargées ou déchargées entraînant des pertes en CV².

Les Transistors bipolaires de puissance

Par rapport aux transistors MOS de puissance, ils nécessitent une commande plus compliquée et ont des performances dynamiques plus médiocres. Toutefois ils sont thermiquement plus stables et surtout, du fait d'une commande en courant, ils sont moins sensibles aux perturbations électromagnétiques.

Les IGBT

Le transistor MOS est rapide et facile à commander, mais les transistors bipolaires ont une meilleure tenue en tension et présentent une chute de tension à l'état passant plus faible pour des courants élevés. La volonté de cumuler ces deux avantages a donné naissance à des composants hybrides nommés IGBT.

Depuis les années 1990, ce sont les composants les plus utilisés pour réaliser des convertisseurs fonctionnant avec des tensions de quelques centaines de volts à quelques kilovolts et avec des courants de quelques dizaines d'ampères à quelques kiloampères.

Les thyristors

Composant fonctionnant grossièrement comme un clapet commandé par un « tire-suisse » :

· Pour qu'il devienne passant il faut l'amorcer : il faut maintenir le courant de gâchette jusqu'à ce que le courant principal atteigne le courant d'accrochage.

· Au blocage il faut attendre une certaine durée le désamorçage (turn-off) pour que le thyristor puisse effectivement bloquer la tension inverse.

Pour ces raisons le thyristor est réservé à des applications concernant les très fortes tensions (> kilovolts) et les forts courants, où son coût inférieur compense ses limitations techniques. Par exemple les liaisons longues distances ou sous-marines par courant continu - haute tension ( HVDC) sont presque toujours réalisées avec des thyristors.

Exemple de valeurs : Thyristor 16 kV - 2 kA, fréquence 300 Hz.