Que sont les modules de puissance ?
Les modules de puissance hautes performances constituent le cœur des onduleurs Danfoss. Ils intègrent tous les semi-conducteurs de puissance dans des composants de 8 cm de long. Les modules se composent de semi-conducteurs (transistors et diodes) placés selon les besoins sur un matériau à forte conductivité thermique, recouvert d'une pâte de silicone transparente. L'environnement thermique produit est alors très stable et le montage sur un dissipateur de chaleur ou un dispositif similaire est aisé. Selon le type et la taille de l'onduleur, 1 à 4 modules de puissance sont nécessaires. Les modules de puissance sont utilisés pour la conversion de courant CC-CC et CC-CA.
Pour quelle raison utiliser des modules de puissance ?
La nature compacte des modules de puissance permet de disposer un plus grand nombre de composants dans moins d'espace et les capacités de dissipation de la chaleur garantissent un refroidissement simple des composants. Montés sur le dissipateur de chaleur de l'onduleur, les modules de puissance se trouvent dans les conditions idéales pour maintenir la température à un faible niveau. Les capteurs de température internes sont placés à proximité des modules de puissance, garantissant ainsi le refroidissement forcé une fois la température à un niveau défini. Le refroidissement est appliqué uniquement lorsque cela s'avère nécessaire, et comme les capacités de dissipation des modules sont excellentes, très peu d'énergie est requise, ce qui accroît les performances globales de l'onduleur. La raison pour laquelle la température revêt tant d'importance est qu'en cas d'augmentation de la température d'un composant au dessus de la température de fonctionnement, la durée de vie et les performances de ce dernier sont réduites.
Un autre argument en faveur de l'utilisation des modules de puissance plutôt que l'installation directe de composants distincts sur la carte de circuits imprimés est la topologie de l'onduleur. L'onduleur TripleLynx, par exemple, présente une topologie complexe à trois niveaux nécessitant un grand nombre d'interconnexions. Avec un montage traditionnel des composants, les distances relativement importantes entre eux généreraient des problèmes d'inductance parasite. Les modules de puissance mettent un terme à ces problèmes.
Les modules de puissance jouent également un rôle dans la qualité de la production et, par conséquent, dans la qualité du produit. En effet, plus un produit comporte de composants, plus le nombre de points de brasage et de connexion requis est important. Avec les modules de puissance, le composant le plus volumineux remplace plus d'une douzaine d'autres composants, ce qui élimine plusieurs sources potentielles d'erreurs de connexion.
Des onduleurs optimisés
En utilisant des modules de puissance, les composants essentiels à la conversion précise et correcte de l'énergie sont stockés en toute sécurité dans un environnement qui fournit les meilleures conditions de fonctionnement. Ces modules permettent en outre d'utiliser des topologies complexes, qui, à leur tour, améliorent les onduleurs.