![\"\"](\"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/maher_hassan.png\")
<\/a>\u00ab\u00a0Pour r\u00e9pondre aux demandes de plus en plus exigeantes du march\u00e9, les fabricants arrivent \u00e0 am\u00e9liorer les performances des composants fabriqu\u00e9s \u00e0 base de silicium, mais demeurent tr\u00e8s limit\u00e9s par les propri\u00e9t\u00e9s physiques modestes de celui-ci. Le GaN offre une bonne alternative pour remplacer le silicium\u00a0\u00bb, explique d\u2019entr\u00e9e de jeu Hassan Maher, chercheur \u00e0 l\u2019Institut interdisciplinaire d\u2019innovation technologique (3IT) de l\u2019Universit\u00e9 de Sherbrooke.<\/p>\nIl poursuit en expliquant que l\u2019\u00e9lectronique de puissance permet de g\u00e9rer ou de transformer l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique pour l\u2019adapter au besoin de l\u2019application vis\u00e9e qui, \u00e0 l\u2019aide de nouveaux composants \u00e0 base de nitrure de gallium, g\u00e9n\u00e8re de moins en moins de pertes \u00e9nerg\u00e9tiques. En diminuant celles-ci, ce gain significatif en \u00e9nergie pourra \u00eatre utilis\u00e9 pour faire tourner les roues d\u2019un v\u00e9hicule \u00e9lectrique (V\u00c9), par exemple.<\/p>\n
Le transistor de puissance \u00e0 base de GaN fabriqu\u00e9 \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 de Sherbrooke par l\u2019\u00e9quipe de recherche de professeur Maher, dont la taille de la puce fait 2 mm par 3 mm, peut d\u00e9livrer 20A et supporter jusqu\u2019\u00e0 550V.<\/p>\n
\u00ab\u00a0En particulier dans les V\u00c9, une portion consid\u00e9rable de l\u2019\u00e9nergie est perdue sous forme de chaleur. L\u2019utilisation des composants \u00e0 base de GaN pour g\u00e9rer l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique permet de gagner en efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique et de diminuer la perte de chaleur par un facteur six \u2013 soit six fois moins de perte thermique. Il y aura toujours une petite perte, et en attendant la d\u00e9couverte d\u2019un nouveau composant \u00e0 perte nulle, nous pouvons seulement la r\u00e9duire\u00a0\u00bb, indique le chercheur.<\/p>\n
Le constructeur automobile japonais Toyota travaille sur des transistors \u00e0 base de GaN depuis quelques ann\u00e9es. Pour consulter l\u2019article sur le sujet, cliquer ici<\/a>)<\/p>\n Maintenant, avec un syst\u00e8me plus efficace \u00e9nerg\u00e9tiquement, la batterie de la voiture gagnera en l\u00e9g\u00e8ret\u00e9 et \u2013 nerf de la guerre des constructeurs automobiles \u2013 en autonomie. \u00ab\u00a0En mettant \u00e0 la disposition des fabricants de voitures des composants et des circuits \u00e0 ultra haute efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique, les voitures \u00e9lectriques disposeront bient\u00f4t d\u2019une meilleure autonomie\u00a0\u00bb, r\u00e9sume M. Maher.<\/p>\n Il est difficile pour le chercheur de chiffrer exactement ces r\u00e9ductions de pertes, car l\u2019industrie automobile \u2013 jouant dans un milieu tr\u00e8s comp\u00e9titif \u2013 conserve jalousement ses donn\u00e9es. \u00ab\u00a0La filiale GaN est encore au stade de recherche, peu de communications filtrent au sujet de l\u2019utilisation de ce composant, ce sont des donn\u00e9es tr\u00e8s strat\u00e9giques pour les constructeurs automobiles\u00a0\u00bb, note Hassan Maher.<\/p>\n \u00ab\u00a0L\u2019\u00e9lectronique de puissance, c\u2019est un ou des blocs \u00e9lectriques qu\u2019on ins\u00e8re entre une source d\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique et le syst\u00e8me qui utilise cette \u00e9nergie, d\u00e9crit le professeur Maher. Les blocs de puissance vont adapter cette \u00e9nergie \u00e9lectrique pour la rendre utilisable.\u00a0\u00bb Ses champs d\u2019application sont multiples, en commen\u00e7ant par l\u2019alimentation des appareils domestiques \u2013 un ordinateur portable, par exemple \u2013 pour transformer un courant alternatif de 110 V \u00e0 un courant continu inf\u00e9rieur \u00e0 20 V.<\/p>\n Toutefois, les secteurs n\u00e9vralgiques qui pourraient b\u00e9n\u00e9ficier des avanc\u00e9es en \u00e9lectronique de puissance sont ceux de l\u2019automobile \u00e9lectrique et des \u00e9nergies renouvelables, croit le professeur Maher. La plus grande perte d\u2019\u00e9nergie \u2013 que ce soit en mati\u00e8re de v\u00e9hicule \u00e9lectrique, de production d\u2019\u00e9nergie photovolta\u00efque ou \u00e9olienne \u2013, se situe entre l\u2019endroit d\u2019o\u00f9 \u00e9mane l\u2019\u00e9nergie, la cellule, et l\u2019endroit o\u00f9 l\u2019\u00e9nergie doit se rendre pour \u00eatre stock\u00e9e, les batteries par exemple.<\/p>\n \u00ab\u00a0En termes d\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique, dans le photovolta\u00efque concentr\u00e9, l\u2019efficacit\u00e9 des cellules peut atteindre 44 %, chiffre Hassan Maher. Si nous mettons notre composant, le GaN, pour g\u00e9rer l\u2019\u00e9nergie, nous pourrons grappiller quelque pourcentage en termes de rendement \u00e9nerg\u00e9tique.\u00a0\u00bb<\/p>\n Bien que d\u00e9couvert dans les ann\u00e9es 90, le nitrure de gallium \u2013 qui a d\u2019abord servi dans la mise au point de la technologie des disques Blu-ray avec les diodes laser bleues \u2013 est utilis\u00e9 en \u00e9lectronique de puissance depuis seulement dix ans. \u00ab\u00a0Le seul probl\u00e8me, c\u2019est que la technologie du GaN manque de maturit\u00e9 par rapport \u00e0 la technologie du silicium qui a plus de 50 ans. Mais sa performance et sa robustesse d\u00e9passent celles du silicium\u00a0\u00bb, explique le physicien de formation.<\/p>\n Mat\u00e9riau \u00e0 grande capacit\u00e9, le GaN est capable de r\u00e9sister aux champs \u00e9lectriques et peut supporter une temp\u00e9rature au-del\u00e0 de 200 degr\u00e9s Celsius. Il s\u2019adapte aux environnements hostiles, contrairement au silicium qui est plut\u00f4t fragile, explique le chercheur. \u00c0 la fabrication, il est aussi polluant que son pr\u00e9d\u00e9cesseur, le silicium, mais une fois con\u00e7u, il l\u2019est beaucoup moins parce qu\u2019\u00e9nerg\u00e9tiquement efficace.<\/p>\n Selon le professeur Maher, la technologie apport\u00e9e par ce composant s\u2019inscrit parfaitement dans la transition \u00e9nerg\u00e9tique pr\u00e9conis\u00e9e par le gouvernement du Qu\u00e9bec, notamment en ce qui a trait \u00e0 l\u2019\u00e9lectrification des transports. \u00ab\u00a0Nous sommes tr\u00e8s attentifs aux projets en d\u00e9veloppement touchant au train \u00e9lectrique, aux v\u00e9hicules \u00e9lectriques et aux bornes de recharge\u00a0\u00bb, ajoute-t-il.<\/p>\n Les applications de l\u2019\u00e9lectronique de puissance pourraient \u00e9galement bient\u00f4t servir \u00e0 l\u2019industrie 4.0 par le biais d\u2019automates et de syst\u00e8mes intelligents. \u00ab\u00a0L\u2019industrie 4.0 requiert un grand nombre d\u2019automates fonctionnant avec l\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique, dont une portion non n\u00e9gligeable est perdue sous forme de chaleur, l\u2019utilisation des composants GaN pourrait r\u00e9duire ces pertes thermiques \u2013 comme dans le cas des centres de donn\u00e9es \u2013 pour \u00e9viter qu\u2019ils ne deviennent de vrais fours, en les rendant plus efficaces, sugg\u00e8re M. Maher. Les syst\u00e8mes moins efficaces sont moins fiables avec les composants actuels.\u00a0\u00bb<\/p>\n Quant au secteur des \u00e9nergies renouvelables, il profitera des composants \u00e0 base de GaN pour mieux g\u00e9rer les ressources en \u00e9nergie produites. \u00ab\u00a0Dans la gestion de l\u2019\u00e9nergie, il y a une grande perte pour l\u2019acheminer du point A au point B, la stocker, puis la transformer. Encore l\u00e0, il y a un gain \u00e0 aller chercher pour am\u00e9liorer l\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique. Ce n\u2019est pas la cellule en tant que telle qui va y gagner, mais tout le syst\u00e8me.\u00a0\u00bb<\/p>\n Dans le march\u00e9 actuel, l\u2019\u00e9lectronique de puissance \u00e0 base de GaN atteint 650 V; la nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de ce composant permettrait de presque doubler cette \u00e9nergie convertie pour atteindre 1\u00a0200 V. Ce qui prendra encore d\u2019un \u00e0 deux ans de recherche, selon les estimations de Hassan Maher, avant que le composant trouve son chemin jusque sous le capot d\u2019un v\u00e9hicule \u00e9lectrique. Les moteurs \u00e9lectriques gagneront en efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique, avec le d\u00e9veloppement de la recherche entourant le nitrure de gallium (GaN), un composant semi-conducteur \u00e0 large bande interdite utilis\u00e9 en \u00e9lectronique de puissance. Sa haute fr\u00e9quence et sa grande puissance coupl\u00e9e \u00e0 sa r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur et en environnement hostile lui permettront, \u00e9ventuellement, de remplacer le suite >><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":8331,"featured_media":20417,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","_mo_disable_npp":"","_relevanssi_hide_post":"","_relevanssi_hide_content":"","_relevanssi_pin_for_all":"","_relevanssi_pin_keywords":"","_relevanssi_unpin_keywords":"","_relevanssi_related_keywords":"","_relevanssi_related_include_ids":"","_relevanssi_related_exclude_ids":"","_relevanssi_related_no_append":"","_relevanssi_related_not_related":"","_relevanssi_related_posts":"","_relevanssi_noindex_reason":"","_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","_price":"","_stock":"","_tribe_ticket_header":"","_tribe_default_ticket_provider":"","_tribe_ticket_capacity":"0","_ticket_start_date":"","_ticket_end_date":"","_tribe_ticket_show_description":"","_tribe_ticket_show_not_going":false,"_tribe_ticket_use_global_stock":"","_tribe_ticket_global_stock_level":"","_global_stock_mode":"","_global_stock_cap":"","_tribe_rsvp_for_event":"","_tribe_ticket_going_count":"","_tribe_ticket_not_going_count":"","_tribe_tickets_list":"[]","_tribe_ticket_has_attendee_info_fields":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[1249,1720,4],"tags":[1237,2039,3417,3508,3509],"acf":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/worksheet2_r2_c2-1.png","jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p3koAk-5ji","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20416"}],"collection":[{"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8331"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20416"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20416\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20417"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20416"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20416"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/electricite-plus.com\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20416"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\nEntre la cellule et l\u2019unit\u00e9 de stockage<\/h2>\n
Jeune, mais puissant<\/h2>\n
Industrie 4.0 et \u00e9nergies renouvelables<\/h2>\n
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