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Thyristors verrouillables modernes

Introduction

La création de dispositifs à semi-conducteurs pour l’électronique de puissance a commencé en 1953 quand il est devenu possible d’obtenir du silicium de haute pureté et la formation de disques de silicium de grande taille. En 1955, un dispositif à semi-conducteurs a été créé, doté d’une structure à quatre couches et appelé «thyristor».

Il a été activé en appliquant une impulsion à l'électrode de commande à une tension positive entre l'anode et la cathode. La coupure du thyristor est assurée par la réduction à zéro du courant continu qui la traverse, pour laquelle plusieurs circuits de circuits de commutation capacitifs inductifs ont été développés. Non seulement ils augmentent la valeur du transformateur, mais ils aggravent également ses indicateurs dimensionnels, réduisant la fiabilité.

Par conséquent, parallèlement à la création du thyristor, les recherches ont commencé pour assurer son arrêt sur l’électrode de commande. Le principal problème était la résorption rapide des porteurs de charge dans les régions de base.

Les premiers thyristors sont apparus en 1960 aux Etats-Unis. Ils s'appellent Gate Turn Off (GTO). Dans notre pays, ils sont mieux connus comme thyristors verrouillables ou éteints.

Au milieu des années 90, un thyristor verrouillable avec un fil conducteur de l'électrode de commande a été développé. Il a été nommé Thyristor Gate Commutated Thyristor (GCT) et est devenu le développement de la technologie GTO.

Thyristors GTO

Appareil

Un thyristor verrouillable est un dispositif semi-conducteur entièrement contrôlable, basé sur une structure classique à quatre couches. Allumez et éteignez en fournissant des impulsions de courant positives et négatives à l'électrode de commande. Dans la fig. 1 montre le symbole (a) et le schéma synoptique (b) du thyristor désactivé. Comme un thyristor classique, il présente une cathode K, une anode A, une électrode de commande G. Les différences de structure des instruments consistent en une disposition différente des couches horizontales et verticales avec des conductivités n et p.

Fig. 1. thyristor verrouillé:
désignation conventionnelle;
diagramme de structure b

Le plus grand changement concernait la disposition de la couche de cathode n. Il est divisé en plusieurs centaines de cellules élémentaires, uniformément réparties sur la zone et connectées en parallèle. Cette performance est due au désir de garantir une réduction de courant uniforme dans toute la zone de la structure semi-conductrice lorsque le dispositif est éteint.

La couche de base p, malgré son ensemble, présente un grand nombre de contacts de l'électrode de commande (approximativement égale au nombre de cellules de la cathode) également uniformément répartis sur la zone et connectés en parallèle. La couche de base n est similaire à la couche correspondante d'un thyristor classique.

La couche d'anode p comporte des shunts (zones n) qui connectent la base n au contact anodique par de petites résistances distribuées. Les shunts anodiques sont utilisés dans les thyristors qui ne possèdent pas de capacité de blocage inverse. Ils sont conçus pour réduire le temps d'arrêt du dispositif en améliorant les conditions d'extraction des charges de la région de base n.

La version principale du thyristor GTO est une tablette avec une plaquette de silicium à quatre couches fixée à travers les disques en molybdène à compensation thermique entre deux bases en cuivre, qui ont une conductivité thermique et électrique accrue. Avec la plaque de silicium, une électrode de commande est mise en contact avec une borne dans le corps en céramique. Le dispositif est bridé par des surfaces de contact entre deux moitiés de refroidisseurs, isolées les unes des autres et ayant une conception déterminée par le type de système de refroidissement.

Principe de fonctionnement

Dans le cycle de fonctionnement du thyristor GTO, quatre phases sont distinguées: inclusion, état conducteur, arrêt et état bloquant.

À la section schématique de la structure du thyristor (Fig. 1, b), la borne inférieure de la structure est anodique. L'anode entre en contact avec la couche P. Ensuite, la couche inférieure est suivie par: une couche de base n, une couche de base p (ayant une borne d'électrode de commande), une couche n directement en contact avec la borne de cathode. Quatre couches forment trois jonctions pn: j1 entre les couches p et n; j2 entre les couches n et p; j3 entre les couches p et n.

Phase 1 - inclusion La transition de la structure du thyristor de l'état bloquant à l'état conducteur (inclusion) n'est possible que lorsqu'une tension directe est appliquée entre l'anode et la cathode. Les transitions j1 et j3 sont décalées vers l'avant et n'interfèrent pas avec le passage des porteurs de charge. Toute la tension est appliquée à la jonction médiane J2, qui est décalée dans la direction opposée. À proximité de la jonction j2, une zone appauvrie par les porteurs de charge est formée, appelée région de la charge en vrac. Pour allumer le thyristor GTO, une tension de polarité positive U G (broche "+" à la couche p) est appliquée à l'électrode de commande et à la cathode le long du circuit de commande. En conséquence, le courant du I G circule le long du circuit.

Les thyristors verrouillables imposent des exigences strictes quant à l'inclinaison du signal dIG / dt avant et à l'amplitude du courant de commande IGM. A travers la jonction j3, en plus du courant de fuite, le courant de commutation I G commence à circuler. Les électrons créant ce courant seront injectés de la couche n à la couche p. Ensuite, certaines d’entre elles seront transférées par le champ électrique de la base j2 transition vers la couche n.

Dans le même temps, la contre-injection de trous de la couche p dans la couche n et plus loin dans la couche p augmentera simultanément. il y aura une augmentation du courant créé par les porteurs de charges minoritaires.

Le courant total traversant la jonction de base j2 dépasse le courant de commutation, le thyristor est ouvert, après quoi les porteurs de charge traversent librement les quatre régions.

La phase 2 est un état conducteur. En mode courant continu, il n'est pas nécessaire d'avoir un courant de commande I G si le courant dans le circuit anodique dépasse la valeur du courant de confinement. Cependant, dans la pratique, afin de garantir que toutes les structures du thyristor désactivé sont constamment dans un état conducteur, il est toujours nécessaire de maintenir le courant fourni pour le régime de température donné. Ainsi, le système de commande génère une impulsion de courant de polarité positive tout le temps de l'allumage et de l'état passant.

Dans l'état conducteur, toutes les régions de la structure semi-conductrice assurent un mouvement uniforme des porteurs de charge (électrons de la cathode à l'anode, trous dans la direction opposée). A travers les jonctions j1, j2, le courant d'anode circule et j3 est le courant total de l'anode et de l'électrode de commande.

Phase 3 - arrêt. Pour éteindre le thyristor GTO avec la tension U T inchangée (voir Fig. 3), une tension de polarité négative UGR est appliquée à l'électrode de commande et à la cathode le long du circuit de commande. Il provoque un courant de blocage dont le flux entraîne la résorption des principaux porteurs de charge (trous) dans la couche de base p. En d'autres termes, il y a une recombinaison de trous pénétrant dans la couche p à partir de la couche de base n et des électrons entrant dans la même couche le long de l'électrode de commande.

Lorsque la jonction de base j2 est libérée, le thyristor commence à être verrouillé. Ce processus est caractérisé par une forte diminution du courant direct I th du thyristor dans un court intervalle de temps jusqu'à une petite valeur I TQT (voir Fig. 2). Immédiatement après le verrouillage de la base j2 j3, la transition j3 commence à se fermer, mais pendant un certain temps en raison de l'énergie stockée dans l'inductance des circuits de commande, elle est légèrement ouverte.

Les graphiques du changement de courant de l'anode (iT) et de l'électrode de contrôle (iG)

Fig. 2. Graphiques du changement de courant de l'anode (iT) et de l'électrode de contrôle (iG)

Une fois que toute l'énergie stockée dans l'inductance du circuit de commande est consommée, la transition j3 du côté de la cathode est complètement verrouillée. Désormais, le courant traversant le thyristor est égal au courant de fuite qui circule de l'anode à la cathode par le circuit d'électrode de commande.

Le processus de recombinaison et, par conséquent, l'arrêt du thyristor verrouillable dépend largement de l'inclinaison du dIGQ / dt avant et de l'amplitude I GQ du courant de contrôle inverse. Pour assurer la pente et l'amplitude nécessaires de ce courant, une tension UG doit être appliquée à l'électrode de commande, qui ne doit pas dépasser la valeur admissible pour j3.

Phase 4 - état de blocage En état de blocage, la tension de polarité négative U GR de l’unité de commande reste attachée à l’électrode de commande et à la cathode. Le courant de commande fait circuler le courant total I GR , constitué du courant de fuite du thyristor et du courant de contrôle inverse traversant j3. La transition j3 se déplace dans la direction opposée. Ainsi, dans le thyristor GTO dans l'état de blocage direct, deux jonctions (j2 et j3) sont polarisées dans la direction opposée et deux régions de charge d'espace sont formées.

Le système de commande génère une impulsion de polarité négative pendant l'état d'arrêt et de blocage.

Chaînes de protection

L'utilisation de thyristors GTO nécessite l'utilisation de circuits de protection spéciaux. Ils augmentent les dimensions massiques, le coût du convertisseur, nécessitent parfois des dispositifs de refroidissement supplémentaires, mais sont nécessaires au fonctionnement normal des appareils.

Le but de tout circuit de protection est de limiter le taux d'augmentation de l'un des deux paramètres de l'énergie électrique lors de la commutation d'un dispositif à semi-conducteur. Dans ce cas, les condensateurs du circuit de protection CB (figure 3) sont connectés en parallèle avec le dispositif protégé T. Ils limitent la vitesse de montée de la tension continue DUT / dt lorsque le thyristor est désactivé.

Les selfs LE sont installées en série avec le dispositif T. Elles limitent la vitesse de montée du courant direct dIT / dt lorsque le thyristor est activé. Les valeurs de dUT / dt et dIТ / dt pour chaque appareil sont normalisées, elles sont indiquées dans les manuels et les données de passeport pour les instruments.

Schéma du circuit de protection

Fig. 3. Schéma du circuit de protection

En plus des condensateurs et des selfs, des circuits supplémentaires sont utilisés dans les circuits de protection pour assurer la décharge et la charge des éléments réactifs. Celles-ci comprennent: la diode DB, qui shunte la résistance RB lorsque le thyristor T est éteint et la charge du condensateur CB, la résistance RB, qui limite le courant de décharge du condensateur CB lorsque le thyristor T est allumé.

Système de contrôle

Le système de commande (CU) comprend les blocs fonctionnels suivants: un contour constitué d'un circuit pour générer une impulsion de grille et une source de signal pour maintenir le thyristor dans un état ouvert; contour de formation d'un signal de verrouillage; le circuit de maintenance du thyristor à l'état fermé.

Tous les types de CS n'ont pas besoin de tous les blocs répertoriés, mais les contours de la formation des impulsions de déverrouillage et de verrouillage doivent contenir chaque SS. Dans ce cas, il est nécessaire d’assurer l’isolation galvanique du circuit de commande et du circuit de puissance du thyristor désactivé.

Pour contrôler le fonctionnement du thyristor désactivé, deux systèmes de commande principaux sont utilisés, différant par la manière dont ils signalent l’électrode de commande. Dans le cas montré à la Fig. 4, les signaux générés par l'unité logique St sont isolés galvaniquement (séparation des potentiels), puis acheminés par les commutateurs SE et SA à l'électrode de commande du thyristor désactivé. Dans le second cas, les signaux agissent d'abord sur les interrupteurs SE ), qui sont au même potentiel que les SS, sont ensuite acheminés vers l’électrode de commande via les dispositifs d’isolation galvanique UE et UA.

En fonction de l'emplacement des clés, SE et SA distinguent les schémas de contrôle à faible potentiel (NPSU) et à haut potentiel (SSP, Figure 4).

Option de circuit de contrôle

Fig. 4. Variante du circuit de commande

Le système de contrôle de la NPSU est structurellement plus simple que la SPSU, mais ses capacités sont limitées en ce qui concerne la génération de signaux de commande de longue durée fonctionnant dans le régime passant par le thyristor à courant continu et assurant la raideur des impulsions de contrôle. Pour générer des signaux longue durée, vous devez utiliser des circuits push-pull plus coûteux.

Dans le VPSU, la forte inclinaison et la durée accrue du signal de commande sont obtenues plus simplement. De plus, le signal de commande est utilisé intégralement, alors que dans le NPSU, sa valeur est limitée par le dispositif de partage de potentiel (par exemple, par un transformateur d'impulsions).

Le signal d’information - une commande à activer ou à désactiver - est généralement envoyé au circuit via un convertisseur optoélectronique.

Thyristors GCT

Au milieu des années 1990, ABB et Mitsubishi ont mis au point un nouveau type de thyristors GCT (Gate Commutated Thyristor). En réalité, GCT est une amélioration supplémentaire de la GTO ou de sa modernisation. Cependant, la conception fondamentalement nouvelle de l’électrode de commande, ainsi que les processus très différents qui se produisent lors de la mise hors tension de l’appareil, justifient sa prise en compte.

Le GCT a été conçu comme un instrument dépourvu d'inconvénients spécifiques à la GTO. Nous devons donc d'abord aborder les problèmes qui se posent avec la GTO.

Le principal inconvénient de GTO est la grande perte d'énergie dans les circuits de protection de l'appareil lorsqu'il est commuté. L'augmentation de la fréquence augmente les pertes, de sorte qu'en pratique les thyristors GTO sont commutés avec une fréquence ne dépassant pas 250-300 Hz. Les principales pertes se produisent dans la résistance RB (voir figure 3) lorsque le thyristor T est éteint et, par conséquent, la décharge du condensateur CB.

Le condensateur CB est conçu pour limiter le taux d'augmentation de la tension continue du / dt lorsque l'appareil est éteint. En rendant le thyristor non sensible à l’effet du / dt, il était possible d’abandonner le circuit amortisseur (le circuit de formation de la trajectoire), qui a été implémenté dans la conception du GCT.

Caractéristique de contrôle et de conception

La principale caractéristique des thyristors GCT, en comparaison avec les appareils GTO, est un arrêt rapide, qui est obtenu à la fois en modifiant le principe de contrôle et en améliorant la conception de l'appareil. L'arrêt rapide est réalisé en transformant la structure du thyristor en une structure de transistor lorsque le dispositif est verrouillé, ce qui rend le dispositif non sensible à l'effet du / dt.

GCT dans les phases de mise en marche, conduisant et bloquant les états est contrôlé ainsi que GTO. Lorsque vous désactivez le contrôle, GCT a deux fonctionnalités:

  • le courant de contrôle Ig est égal ou supérieur au courant d'anode Ia (pour les thyristors GTO Ig moins de 3 à 5 fois);
  • L'électrode de commande a une faible inductance, ce qui permet d'atteindre un taux d'augmentation du courant de contrôle dig / dt de 3000 A / μs ou plus (pour les numériseurs GTO, la valeur dig / dt est de 30-40 A / μs).

Distribution des courants dans la structure du thyristor GCT à l'arrêt

Fig. 5. Distribution des courants dans la structure du thyristor GCT à l'arrêt

Dans la fig. 5 montre la distribution des courants dans la structure du thyristor GCT lorsque le dispositif est éteint. Comme indiqué, le processus d'actionnement est similaire à l'incorporation de thyristors GTO. Le processus d'arrêt est différent. Après que l'impulsion de contrôle négatif (-Ig) de la même amplitude que le courant anodique (Ia) est appliquée, tout le courant passant dans le dispositif est dévié dans le système de contrôle et atteint la cathode en contournant la transition j3 (entre les régions p et n). La transition j3 est décalée dans la direction opposée et le transistor cathodique npn est fermé. La désactivation ultérieure du GCT est analogue à la désactivation de tout transistor bipolaire, qui ne nécessite pas de limitation externe du taux d'élévation de la tension directe du / dt et, par conséquent, permet l'absence de chaîne d'amortissement.

La modification de la conception de GCT est due au fait que les processus dynamiques se produisant dans le périphérique à l’arrêt se déroulent de un à deux ordres plus rapidement que dans le GTO. Donc, si le temps d'arrêt minimal et l'état de blocage pour le GTO est de 100 μs, pour GCT, cette valeur ne dépasse pas 10 μs. Le taux d'augmentation du courant de commande lors de la désactivation du GCT est de 3000 A / μs, GTO - ne dépasse pas 40 A / μs.

Afin de garantir une dynamique élevée des processus de commutation, la conception de la sortie de l'électrode de commande et la connexion de l'appareil avec le pilote d'impulsion du système de commande ont été modifiées. La sortie est circulaire, entourant le périphérique autour de la circonférence. L'anneau traverse le corps en céramique du thyristor et des contacts: à l'intérieur avec les cellules de l'électrode de commande; à l'extérieur - avec une plaque reliant l'électrode de commande au formateur d'impulsions.

Maintenant, les thyristors GTO sont produits par plusieurs grandes entreprises japonaises et européennes: Toshiba, Hitachi, Mitsubishi, ABB, Eupec. Paramètres des appareils pour la tension UDRM: 2500 V, 4500 V, 6000 V; ITGQM actuel (courant maximal répétitif verrouillable): 1000 A, 2000 A, 2500 A, 3000 A, 4000 A, 6000 A.

Les thyristors GCT sont fabriqués par Mitsubishi et ABB. Les appareils sont conçus pour une tension UDRM allant jusqu’à 4500 V et le courant ITGQM jusqu’à 4000 A.

Actuellement, les thyristors GCT et GTO sont maîtrisés par l’entreprise russe JSC Electrovypryamitel (Saransk) .Les thyristors des séries TZ-243, TZ-253, TZ-273, ZTA-173, ZTA-193, ZTF-193 ) et d’autres avec un diamètre de plaquette de silicium jusqu’à 125 mm et une plage de tension de UDRM 1200 à 6000 V et des courants ITGQM 630 à 4000 A.

Parallèlement aux thyristors verrouillables et à leur utilisation, JSC "Electrovypryamitel" a développé et maitrisé en série des diodes de réglage rapide pour circuits d'amortissement et des diodes à courant inverse, ainsi qu'un puissant transistor à impulsions pour les étages de sortie du pilote de contrôle.

Thyristors IGCT

En raison du concept de contrôle rigide (régulation fine des profils d'alliage, technologie meza, irradiation des protons et des électrons pour la création d'une distribution spéciale de centres de recombinaison contrôlée, technologie des émetteurs transparents ou minces, utilisation d'une couche tampon dans la région à base n, etc.) en éteignant. La prochaine réalisation majeure dans la technologie de GTO à contrôle rigide (HD GTO) en termes d'instrumentation, de contrôle et d'application a été l'idée de dispositifs contrôlés basés sur un nouveau "thyristor verrouillé avec unité de contrôle intégrée (pilote)" (IGCT) . Grâce à la technologie de contrôle rigide, une commutation uniforme augmente la zone de travail sécurisée de l'IGCT aux limites limitées par le claquage par avalanche, c.-à-d. aux capacités physiques du silicium. Aucun circuit de protection n'est requis pour dépasser du / dt. La combinaison avec des pertes de puissance améliorées nous a permis de trouver de nouvelles applications dans la gamme des kHz. La puissance requise pour le contrôle est réduite d'un facteur 5 par rapport à la norme GTO, principalement en raison de la conception transparente de l'anode. La nouvelle famille IGCT de diodes haute puissance intégrées monolithiques a été développée pour une utilisation dans la plage de 0,5 à 6 MVA. Avec les capacités techniques existantes de connexion série et parallèle, les dispositifs IGCT permettent d'augmenter le niveau de puissance jusqu'à plusieurs centaines de mégavolts - ampères.

Avec l'unité de commande intégrée, le courant de cathode est réduit avant que la tension d'anode commence à augmenter. Ceci est obtenu grâce à la très faible inductance du circuit d'électrode de contrôle, réalisée grâce à la connexion coaxiale de l'électrode de commande en combinaison avec la carte multicouche de l'unité de commande. En conséquence, il est devenu possible d'atteindre la valeur du taux de courant désactivé de 4 kA / μs. Avec une tension de commande UGK = 20 V. Lorsque le courant de cathode devient nul, le courant d'anode restant passe à l'unité de commande, qui à ce moment présente une faible résistance. De ce fait, la consommation d'énergie de l'unité de commande est minimisée.

Travaillant avec un contrôle "dur", le thyristor bascule lorsqu'il est verrouillé de l'état pnpn en mode pnp pour nous 1. L'arrêt se produit complètement dans le mode transistor, éliminant toute possibilité de déclencher l'effet de déclenchement.

La réduction de l'épaisseur du dispositif est obtenue en utilisant une couche tampon côté anode. La couche tampon des semi-conducteurs de puissance améliore les caractéristiques des éléments traditionnels en réduisant leur épaisseur de 30% avec la même tension de claquage directe. Le principal avantage des éléments minces est l'amélioration des caractéristiques technologiques à faible perte statique et dynamique. Une telle couche tampon dans un instrument à quatre couches nécessite l'élimination des courts-circuits anodiques, mais la libération effective des électrons pendant l'arrêt est préservée. Dans le nouvel instrument IGCT, la couche tampon est combinée à un émetteur d'anode transparent. Une anode transparente est une jonction pn avec une efficacité d'émetteur contrôlée par le courant.

Pour une immunité au bruit et une compacité maximales, l'unité de commande entoure l'IGCT, formant une structure unique avec un refroidisseur, et contient uniquement la partie du circuit nécessaire pour contrôler directement l'IGCT. En conséquence, le nombre d'éléments de l'unité de commande est réduit, les paramètres de dissipation thermique, les surcharges électriques et thermiques sont réduits. Par conséquent, le coût de l'unité de contrôle et le taux de défaillance sont également considérablement réduits. L'IGCT, avec son unité de commande intégrée, se fixe facilement dans le module et est connecté avec précision à l'alimentation et à la source du signal de commande via la fibre optique. En ouvrant simplement le ressort, grâce au système de contact de serrage élaboré, une force de serrage correctement calibrée est appliquée à l'IGCT, créant un contact électrique et thermique. Ainsi, la facilité de montage maximale et la plus grande fiabilité sont atteintes. Lorsque l'IGCT fonctionne sans amortisseur, la diode inverse doit également fonctionner sans amortisseur. Ces exigences sont remplies par une diode haute puissance dans un boîtier de serrage aux caractéristiques améliorées, fabriquées par irradiation en combinaison avec des procédés classiques. La capacité à fournir di / dt est déterminée par le fonctionnement de la diode (voir Figure 6).

Circuit inverseur triphasé simplifié pour IGCT

Fig. 6. Circuit onduleur triphasé simplifié pour IGCT

Le principal fabricant de la société IGCT "ABB" Paramètres des thyristors pour la tension U DRM : 4500 V, 6000 V; ITGQM actuel: 3000 A, 4000 A.

Conclusion

Le développement rapide de la technologie des transistors de puissance au début des années 1990 a conduit à l’émergence d’une nouvelle classe de dispositifs - les IGBT - les transistors bipolaires à grille isolée. Les principaux avantages de l'IGBT sont la fréquence de fonctionnement élevée, l'efficacité, la simplicité et la compacité des circuits de contrôle (en raison du faible courant de commande).

L'apparition au cours des dernières années de l'IGBT avec une tension de service pouvant atteindre 4 500 V et la possibilité de commuter des courants à 1 800 A a entraîné le déplacement des thyristors verrouillés (GTO) dans des dispositifs jusqu'à 1 MW et une tension pouvant atteindre 3,5 kV.

Cependant, les nouveaux IGCT, capables de fonctionner à des fréquences de commutation de 500 Hz à 2 kHz et ayant des paramètres plus élevés que les transistors IGBT, combinent une combinaison optimale de technologies de thyristors éprouvées avec leurs faibles pertes inhérentes et une électrode de contrôle. Le dispositif IGCT est aujourd'hui la solution idéale pour les applications dans le domaine de l'électronique de puissance de moyenne et haute tension.

Les caractéristiques des interrupteurs puissants modernes à dissipation thermique bilatérale sont données dans le tableau. 1.

Tableau 1. Caractéristiques des interrupteurs puissants modernes avec dissipateur thermique à deux côtés

Type d'appareil Avantages Désavantages Applications
Thyristor traditionnel (SCR) Les plus faibles pertes dans l'état passant. La plus grande capacité de surcharge. Haute fiabilité Connectez-vous facilement en parallèle et en série. Ne peut pas forcer le verrouillage de l'électrode de commande. Basse fréquence de fonctionnement. DC drive; alimentations puissantes; soudure; fusion et chauffage; compensateurs statiques; interrupteurs à courant alternatif
GTO Possibilité de verrouillage contrôlable. Capacité de surcharge relativement élevée. La possibilité d'une connexion série. Fréquences de fonctionnement jusqu'à 250 Hz à une tension allant jusqu'à 4 kV. Forte perte à l'état passant. Pertes très importantes dans le système de contrôle. Systèmes de contrôle complexes et alimentation au potentiel. Grande perte lors de la commutation. L'entraînement électrique; compensateurs statiques, puissance réactive; systèmes d'alimentation sans coupure, chauffage par induction
IGCT Possibilité de verrouillage contrôlable. La capacité de surcharge est la même que celle de la GTO. Faible perte à l'état passant pour la commutation. Fréquence de fonctionnement - jusqu'à unités, kHz. Unité de contrôle intégrée (pilote). La possibilité d'une connexion série. Non identifié en raison du manque d'expérience opérationnelle Des alimentations puissantes (sous-stations onduleur et redresseur des lignes de transmission à courant continu); entraînement électrique (inverseurs de tension pour convertisseurs de fréquence et entraînements électriques à des fins diverses)
IGBT Possibilité de verrouillage contrôlable. La fréquence de fonctionnement la plus élevée (jusqu'à 10 kHz). Système simple de gestion non énergétique. Pilote intégré. Des pertes très élevées à l'état passant. Entraînement électrique (hacheurs); systèmes d'alimentation sans coupure; compensateurs statiques et filtres actifs; alimentations clés