CH693195A5 - Dispositif convertisseur de puissance. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un dispositif convertisseur de puissance qui est constitué par des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, dont chacun fait appel à des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs. Comme dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs typiques et récents, on a les transistors bipolaires à grille isolée (également appelés IGBTs) et les transistors à grille à injection augmentée (également appelés lEGTs) qui sont tous deux classés comme dispositifs à semi-conducteur du type commandé par la tension de grille ou les thyristors du type blocable par commutation de la grille (également appelés GCTs) qui sont classés comme dispositifs à semiconducteur du type commandé par le courant de grille. Dans le cas où de tels dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs sont installés ensemble avec des diodes dans un montage tête-bêche ou anti-parallèle par rapport à celles-ci et dans un même boîtier pour avoir une fonction de conduction en sens inverse, on les appelle, dans certains cas, "dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse". Par exemple, concernant les lEGTs et comme décrit dans EPE '99-Lausanne "HIGH POWER (4,5 kV, 4 kA turn off) IEGT" [IEGT A HAUTE PUISSANCE (coupure : 4,5 kV, 4 kA)] plusieurs microplaquettes d'IEGT et plusieurs microplaquettes de diodes peuvent être installées dans le même boîtier pour servir de dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse. Concernant l'IEGT ayant un courant de collecteur de 1,5 kA décrit dans cet article, le nombre total de microplaquettes qui sont installées dans un boîtier est de 42, et ces microplaquettes se décomposent en 30 microplaquettes d'IEGTs et en 12 microplaquettes de diodes. D'autre part, dans un article de TOSHIBA REVIEW Vol. 55, No. 7, 2000 "High-Power Device lEGTs for Power Electronics" (Dispositifs lEGTs à haute puissance pour l'électronique de puissance), on décrit un IEGT qui a un courant de collecteur de 750 A et qui est différent dans les dimensions externes du boîtier de PIEGT susmentionné. Le nombre total de microplaquettes qui peuvent être logées dans un boîtier est de 21 et ces microplaquettes se décomposent en 15 microplaquettes d'IEGTs et en 6 microplaquettes de diodes. Concernant ces microplaquettes, le nombre total de microplaquettes qui sont logées dans le boîtier est changé pour rendre les courants des collecteurs différents les uns des autres. Concernant l'appareil à semiconducteur convertisseur de puissance faisant appel à des lEGTs, un onduleur à trois niveaux ayant une capacité nominale de 8 MVA est décrit dans un article de TOSHIBA REVIEW Vol. 55, No. 7, 2000 "High-Voltage Inverters Employing lEGTs for Industrial Motor Drives" (Onduleurs haute tension faisant appel à des lEGTs pour l'alimentation de moteurs industriels). D'autre part, concernant les GCT et comme décrit dans un article d'ABB REVIEW 5 /1998 "IGCT - a new, emerging technology for high power, low-cost inverters" (IGCT - une nouvelle technologie émergente pour des onduleurs à haute puissance et bon marché), le dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse est un produit dans lequel la région des GCTs et la région des diodes sont formées sur la même tranche de silicium destinée à être logée dans un boîtier. Dans cet article, les trois GCTs sont différents entre eux du point de vue de la dimension externe du boîtier. Dans ce cas, la surface de la tranche de silicium qui est logée dans le boîtier est modifiée pour changer le courant de fonctionnement contrôlable. En outre, la DEMANDE DE BREVET JAPONAIS MISE A LA DISPOSITION DU PUBLIC POUR CONSULTATION KOHO No. 288780 de 1986 divulgue un dispositif convertisseur de puissance, comme celui représenté sur la fig. 15 comprenant un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance dans lequel la puissance électrique à redresser ou en mode redressé est supérieure à la puissance électrique à onduler ou en mode ondulé et un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance dans lequel la puissance électrique à redresser ou en mode redressé est plus petite que la puissance électrique à onduler ou en mode ondulé, qui sont connectés en parallèle l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un condensateur pour courant continu. Dans le présent contexte, le terme "conversion en sens direct" signifie que la conversion de puissance se fait d'un courant alternatif vers un courant continu et le terme "conversion en sens inverse" signifie que la conversion de puissance se fait d'un courant continu vers un courant alternatif. Sur la fig. 15, le chiffre de référence 24 indique un convertisseur monophasé, le chiffre de référence 25 indique un onduleur triphasé, le chiffre de référence 26 indique un condensateur pour courant continu, le chiffre de référence 27 indique une source de courant alternatif monophasé et le chiffre de référence 28 indique un moteur à induction. Les deux convertisseurs monophasés 24, qui sont connectés en parallèle l'un par rapport à l'autre, sont utilisés sur un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance dans lequel la puissance électrique à redresser ou en mode redressé est supérieure à la puissance électrique à onduler ou en mode ondulé, alors que l'onduleur triphasé 25 est utilisé sur un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance dans lequel la puissance électrique à redresser ou en mode redressé est plus petite que la puissance électrique à onduler ou en mode ondulé. En outre, les deux convertisseurs monophasés 24 et l'onduleur triphasé 25 sont connectés mutuellement en parallèle par l'intermédiaire du condensateur 26 pour courant continu et la source de puissance à courant alternatif monophasé 27 est connectée à une borne de sortie du convertisseur monophasé 24. Egalement, le moteur à induction 28 pour entraîner, par exemple, un système ferroviaire électrique est connecté, à une borne de sortie de l'onduleur triphasé 25. Quand on soumet le moteur à induction 28 à un régime de puissance, les deux convertisseurs monophasés 24 fonctionnent en mode de conversion en sens direct, alors que l'onduleur triphasé 25 fonctionne en mode de conversion en sens inverse. Dans ce cas, les deux onduleurs monophasés 24 doivent acheminer la puissance électrique motrice du moteur à induction 28 et toutes les pertes de puissance électrique des appareils à semi-conducteur 24 et 25 convertisseurs de puissance par la source de puissance à courant alternatif monophasé 27. En outre, quand le moteur à induction 28 fonctionne en régime de régénération, l'onduleur triphasé 25 fonctionne en mode de conversion en sens direct, alors que les deux convertisseurs monophasés 24 fonctionnent en mode de conversion en sens inverse. La puissance électrique en conversion en sens direct de l'onduleur triphasé 25 est nécessairement réduite en régime de régénération par comparaison avec la puissance électrique en conversion en sens direct du convertisseur monophasé 24 en régime de puissance. Ceci est le résultat des pertes de puissance électrique dans les appareils à semi-conducteur 24 et 25 convertisseurs de puissance, des pertes de puissance électrique dans le moteur à induction 28 et également de ce que la puissance électrique en régime de puissance est plus petite que la puissance électrique en régime de régénération dans le moteur à induction 28. Quand les dispositifs de puissance à conduction en sens inverse du type conventionnel sont logés dans un boîtier ayant la même taille fixe, ne sont présents que des dispositifs de puissance dont chacun a seulement un courant de collecteur ou un courant de fonctionnement contrôlable. Par exemple, dans les lEGTs, on définit le nombre de microplaquettes d'IEGTs et le nombre de microplaquettes de diodes par rapport au nombre total de microplaquettes. Egalement, dans les GCTs, le taux d'occupation par la région des GCTs et par la région des diodes par rapport à la surface totale des tranches de silicium est également déterminé. Dans ces conditions, aussi longtemps que l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé en utilisant des dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse, ayant des boîtiers avec la même surface d'électrode, il peut assurer seulement et uniquement une puissance électrique convertible en sens direct et une puissance électrique convertible en sens inverse. En d'autres mots, pour que l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance assurant une conversion de puissance électrique en sens direct et une conversion de puissance en sens inverse, qui diffèrent entre elles, puisse être réalisé en utilisant des dispositifs de puissance électrique à conduction en sens inverse du type conventionnel, il faut utiliser dans l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance des dispositifs de puissance de type à conduction en sens inverse qui sont logés dans des boîtiers qui ont des surfaces d'électrode différentes et qui sont différents entre eux au niveau du courant du collecteur ou au niveau du courant de fonctionnement contrôlable. En plus, comme les dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse, ayant des surfaces d'électrode différentes, doivent être refroidis en utilisant différents puits à chaleur ou différentes nervures de refroidissement, il se pose le problème qu'il est impossible d'utiliser des structures qui sont physiquement identiques entre elles pour réaliser l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance et, dans ces conditions, le coût du dispositif convertisseur de puissance est augmenté. En outre, dans le cas où le moteur est alimenté par un appareil à semiconducteur convertisseur de puissance faisant appel à des dispositifs de puissance à conduction en sens inverse du type conventionnel, il se pose alors le problème que la capacité maximum du moteur utilisable est diminuée. Ce problème va maintenant être décrit en détail, en se référant à un dispositif convertisseur de puissance utilisé pour contrôler la vitesse ajustable d'un moteur, ayant une configuration dans laquelle on utilise deux appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance triphasée comportant des dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse, ayant des boîtiers avec la même surface d'électrode et connectés ensemble en parallèle par l'intermédiaire d'un condensateur pour courant continu, un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance triphasée étant connecté à une source de puissance à courant alternatif, alors que l'autre appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance triphasée est connecté au moteur. Quand le moteur fonctionne en régime de puissance, l'appareil à semiconducteur convertisseur de puissance auquel la source de puissance à courant alternatif est connectée doit effectuer une conversion en sens direct depuis la source de puissance à courant alternatif, du total de la puissance électrique qui est convertie en sens inverse par l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté au moteur et des pertes de puissance électrique des deux appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, pour fournir la puissance électrique résultante. Dans ce régime de puissance et pour ce qui concerne les taux de conduction des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et des diodes dans les dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse constituant l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance auquel le moteur est connecté, il est entendu que le dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs présente un taux de conduction plus élevé. Egalement, pour ce qui concerne les taux de conduction des dispositifs à semiconducteur assurant une auto-suppression des arcs et des diodes dans les dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse constituant l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance auquel la source de puissance à courant alternatif est connectée, il est entendu que la diode présente un taux de conduction plus élevé. Ceci peut être déduit du fait que l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance, ayant une source de puissance à courant alternatif qui lui est connectée, est placé en régime de fonctionnement près de la conversion en sens direct, c'est-à-dire du redresseur à diodes. La capacité du moteur qui peut être alimenté par le dispositif convertisseur de puissance est limitée par la capacité de puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté à la source de puissance à courant alternatif. Par conséquent, dans le cas où on emploie un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse dans lequel le taux d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs de type conventionnel et par les diodes est déterminé par rapport à un boîtier, il se pose alors le problème que la capacité du moteur à fonctionner pour que sa vitesse puisse être ajustée est diminuée. En ce qui concerne les procédés conventionnels pour résoudre ce problème, on peut citer l'utilisation d'une configuration de circuit dans laquelle l'appareil à semiconducteur convertisseur de puissance connecté au moteur réalisée avec une configuration triphasée et également l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté à la source de puissance à courant alternatif réalisée dans une configuration monophasée, sont connectés en parallèle, en mode multiplex. En utilisant cette configuration de circuit, la puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté à la source de puissance à courant alternatif peut être rendue supérieure à la puissance électrique convertible en sens inverse de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté au moteur, parce que le nombre minimum nécessaire de dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse est de six pour ce qui concerne l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté au moteur, alors qu'il est de huit pour ce qui concerne l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté à la source de puissance à courant alternatif. Dans l'art antérieur tel qu'il est décrit ci-dessus, en plus du problème que le nombre de dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse utilisés dans l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté à la source de puissance à courant alternatif est augmenté par comparaison avec le nombre de dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse utilisés dans l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance connecté au moteur, il se pose le problème, que - comme on doit utiliser des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance ayant des configurations de circuits différentes - les mêmes composants et parties ne peuvent pas être utilisés pour les appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance et, par conséquent, les coûts associés à la fabrication du dispositif convertisseur de puissance sont augmentés. Compte tenu de ce qui précède, la présente invention a été réalisée dans le but de résoudre les problèmes susmentionnés associés avec l'art antérieur et un objectif de la présente invention est donc de fournir un dispositif convertisseur de puissance permettant de rendre les capacités de conversion dans le sens direct et les capacités de conversion dans le sens inverse d'une pluralité d'appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés à un condensateur pour courant continu, différentes entre elles, de sélectionner un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance plus approprié en fonction de chacune d'entre différentes charges et également de réduire le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance en réalisant les configurations des circuits pour qu'elle soient identiques entre elles. La présente invention fournit un dispositif convertisseur de puissance qui comprend au moins une pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, constitués par un condensateur pour courant continu et par une pluralité de dispositifs de puissance refroidis par une ou par des pièces de refroidissement et ayant une borne de sortie connectée à une charge et dans lequel la pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance sont connectés en parallèle entre eux par l'intermédiaire du condensateur pour courant continu, le dispositif étant caractérisé en ce que chacun des dispositifs de puissance comprend, en tant qu'éléments constitutifs, des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et des diodes dont chacune est placée tête-bêche par rapport au dispositif associé des dispositifs à semi-conducteur assurant une autosuppression des arcs; tous les appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance ont la même configuration de circuit; et le dispositif associé des dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire du condensateur pour courant continu a des caractéristiques différentes de celles des autres dispositifs de puissance constituant les autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance. En outre, le dispositif associé des dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire du condensateur pour courant continu est logé dans un boîtier dont au moins une surface d'électrode est égale à celle de chacun des autres dispositifs de puissance constituant les autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance et il est caractérisé par le fait que la quantité de chaleur générée est différente quand il est traversé par le même courant. En outre, le taux d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs - quand la surface d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et par les diodes, dont chacune est connectée dans un montage tête-bêche avec un dispositif associé des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs, en tant qu'éléments constitutifs de l'appareil associé des appareils à semi-conducteur convertisseur de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire du condensateur pour courant continu, est définie comme étant la surface d'occupation totale - est rendu différent de celui par chacun des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs dans les autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance. En outre, le taux d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs du dispositif associé des dispositifs de puissance, qui est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance ayant une puissance électrique convertie en sens direct supérieure à la puissance électrique convertie en sens inverse des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, est rendu plus petit que celui par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs du dispositif associé des dispositifs de puissance, qui est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance ayant une puissance électrique convertie en sens inverse supérieure à la puissance électrique convertie en sens direct. En outre, l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance constitué par le dispositif de puissance présentant un taux d'occupation plus petit par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, est connecté à une source de puissance à courant alternatif, alors que l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance, constitué par le dispositif de puissance ayant le taux d'occupation plus élevé par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, est connecté à un moteur. En outre, les dispositifs de puissance respectifs ont le même nombre total de microplaquettes parmi lesquelles une pluralité de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et une pluralité de microplaquettes de diodes sont incluses en tant qu'éléments constitutifs et le taux d'occupation par un nombre de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs par rapport au nombre total des microplaquettes des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et des microplaquettes de diodes du dispositif associé des dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire du condensateur pour courant continu, est rendu différent du taux d'occupation par le nombre de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs dans les autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance. En outre, les dispositifs de puissance ont, sur des tranches de semiconducteur ayant la même surface, des régions de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs, des régions de diodes, des zones de séparation pour séparer entre elles, respectivement, les régions des semiconducteurs assurant une auto-suppression des arcs et les régions des diodes, et des régions de grille, et le taux d'occupation par la région des dispositifs à semiconducteur assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface d'occupation totale par la région des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs du dispositif associé des dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire du condensateur pour courant continu et par la région des diodes, est rendu différent du taux d'occupation par la région des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs dans chacun des autres appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance. En outre, la microplaquette du dispositif à semi-conducteur assurant une autosuppression des arcs du dispositif de puissance est soit un transistor bipolaire à grille isolée, soit un transistor à grille à injection augmentée. En outre, la région des dispositifs à semi-conducteur assurant une autosuppression des arcs de chacun des dispositifs de puissance a un thyristor du type biocable par commutation de la grille. En outre, la microplaquette de diode de chacun des dispositifs de puissance est une microplaquette de diode en carbure de silicium. Egalement, les dispositifs de puissance constituant au moins une pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance sont refroidis par des puits à chaleur ou par des nervures de refroidissement, dont au moins la forme externe est identique. Les objets ci-dessus et d'autres, ainsi que les avantages de la présente invention deviendront clairs à la lecture de la description qui suit des formes d'exécution préférées de la présente invention et qui est faite en se reportant aux dessins annexés. La fig. 1 est un schéma de circuit montrant une configuration d'un dispositif convertisseur de puissance selon une première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 2 est une vue montrant un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon une première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 3 est une vue montrant un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 4 est un graphique pour expliquer les caractéristiques d'un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 5 est un graphique pour expliquer les caractéristiques d'un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 6 est un graphique pour expliquer les caractéristiques d'un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 7 est un graphique pour expliquer les caractéristiques d'un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 8 est un graphique pour expliquer la capacité de puissance électrique convertible en sens direct et en sens inverse d'un dispositif à semi-conducteur convertisseur de puissance selon la première forme d'exécution de la présente invention; La fig. 9 est un schéma de circuit montrant une configuration d'un dispositif convertisseur de puissance selon la deuxième forme d'exécution de la présente invention; La fig. 10 est une vue montrant un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la deuxième forme d'exécution de la présente invention; La fig. 11 est une vue montrant un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse selon la deuxième forme d'exécution de la présente invention; La fig. 12 est une vue externe montrant la structure empilée qui est incorporée dans un corps de structure sous pression selon une troisième forme d'exécution de la présente invention; La fig. 13 est un schéma de circuit montrant une configuration du dispositif convertisseur de puissance selon une quatrième forme d'exécution de la présente invention; La fig. 14 est un schéma de circuit montrant une configuration d'un dispositif convertisseur de puissance faisant appel à un appareil convertisseur de puissance à trois niveaux selon une sixième forme d'exécution de la présente invention; et La fig. 15 est un schéma de circuit montrant une configuration d'un dispositif convertisseur de puissance conventionnel. Les formes d'exécution préférées de la présente invention seront décrites ci-après d'une manière détaillée, en se reportant aux dessins annexés. La fig. 1 est un schéma de circuit montrant la configuration d'un dispositif convertisseur de puissance selon une première forme d'exécution de la présente invention. Sur la fig. 1, le chiffre de référence 1 indique un appareil à semiconducteur convertisseur de puissance qui est connecté à une source de puissance à courant alternatif (non représentée), le chiffre de référence 2 indique un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance qui est connecté à un moteur (non représenté), le chiffre de référence 3 indique un condensateur pour courant continu par l'intermédiaire duquel l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance et l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance sont connectés de manière à être en parallèle l'un par rapport à l'autre, le chiffre de référence 4 indique un bornier qui est connecté à la source de puissance à courant alternatif et le chiffre de référence 5 indique un bornier qui est connecté au moteur. Dans l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance, le chiffre de référence 6 indique un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse, le chiffre de référence 7 indique un IEGT constituant un exemple d'un dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et le chiffre de référence 8 indique une diode. La diode 8 est connectée dans un montage tête-bêche avec l'IEGT 7. Dans l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance, le chiffre de référence 9 indique un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse, le chiffre de référence 10 indique un IEGT constituant un exemple d'un dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et le chiffre de référence 11 indique une diode. La diode 11 est montée tête-bêche par rapport à l'IEGT 10. La fig. 2 est une vue montrant l'agencement des microplaquettes à l'intérieur du boîtier du dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse et la fig. 3 est une vue montrant l'agencement des microplaquettes à l'intérieur du boîtier du dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse. Concernant le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse, on admet que le nombre de microplaquettes 7 d'IEGT est de 26, que le nombre de microplaquettes 8 de diodes est de 16 et que, par conséquent, le nombre total de microplaquettes est de 42. En outre, pour ce qui concerne le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, on admet que le nombre de microplaquettes 10 d'IEGT est de 30, que le nombre de microplaquette 11 de diodes est de 12 et donc que le nombre total de microplaquettes est de 42, comme dans le cas du dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse. De cette manière, le nombre total de microplaquettes dans le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse est rendu égal à celui du dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, grâce à quoi le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse et le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse peuvent être logés dans des boîtiers respectifs ayant la même surface d'électrode. La fig. 4 montre les courbes caractéristiques des pertes en Joule/puise [J/P] dues à la commutation en fonction du courant de conduction du dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse et la fig. 5 montre des courbes caractéristiques de tension de fonctionnement, en fonction du courant de conduction du dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse. Egalement, la fig. 6 montre les courbes caractéristiques des pertes en Joule par pulse [J/P] dues à la commutation en fonction du courant de conduction du dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, qui découlent des courbes caractéristiques des microplaquettes individuelles utilisées dans le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse et la fig. 7 montre les courbes caractéristiques de la tension de fonctionnement, en fonction du courant de conduction du dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, qui découlent des courbes caractéristiques des microplaquettes individuelles utilisées dans le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse. Sur ces figures, le symbole de référence Eoff indique les pertes dues à la mise à l'arrêt de l'IEGT, le symbole de référence Eon indique les pertes dues à la mise en route de l'IEGT, le symbole de référence Erec indique les perte dues au recouvrement inverse de la diode. En outre, If-Vf est la courbe caractéristique de la tension de fonctionnement de l'IEGT et Ir-Vr est la courbe caractéristique du courant de fonctionnement de la diode. Par exemple, quand le courant en sens direct est de 1 500 A, le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse présente une tension de fonctionnement de 4,9 V (voir courbe caractéristique If-Vf de la fig. 5) et le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse présente une tension de fonctionnement de 4,5 V (voir courbe caractéristique If-Vf de la fig. 7). Par contre, quand le courant en sens inverse est de 1 500 A, le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse présente une tension de fonctionnement de 3,6 V (voir Ir-Vr de la fig. 5) et le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse présente une tension de fonctionnement de 4,2 V (voir Ir-Vr de la fig. 7). En particulier, le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse et le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse sont réalisés de manière à présenter des tensions de fonctionnement qui sont différentes, comme cela se voit de manière évidente respectivement sur la fig. 5 et sur la fig. 7, grâce à quoi, quand on fait circuler le même courant dans le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse et dans le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, les quantités de chaleur produites peuvent être différentes entre elles. Dans le cas de la fig. 8, on admet que les dispositifs de puissance 6 et 10 du type à conduction en sens inverse sont refroidis par de l'eau en utilisant une ou des pièces refroidissantes telles qu'un puits à chaleur et les résultats des calculs de la puissance électrique convertible en sens direct et de la puissance électrique convertible en sens inverse des appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance en fonction des températures croissantes de la jonction des dispositifs de puissance 6 et 10 du type à conduction en sens inverse par rapport à la température de l'eau de refroidissement sont représentés sous la forme d'un graphique. Pour ce qui concerne les conditions de calcul, on fait intervenir comme conditions que la tension du courant continu est de 2,7 kV, que la tension du courant alternatif est de 3,3 kV (tension efficace) et que la fréquence de commutation est de 250 Hz. Dans le cas où on laisse monter la température de la jonction par rapport à la température de l'eau jusqu'à 85 degrés, la valeur maximale de la puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance, qui est constitué par le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse, est d'environ 6 MVA, alors que sa puissance électrique convertible en sens inverse est d'environ 5 MVA. Par contre, la valeur maximale de la puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance, constitué par les dispositifs de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, est d'environ 4,5 MVA et la valeur maximale de sa puissance électrique convertible en sens inverse est d'environ 5,5 MVA. Quand le moteur est en régime de puissance, l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance 1 effectue une opération de conversion en sens direct, pendant que l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance effectue une opération de conversion en sens inverse. On peut comprendre sur la fig. 8 qu'en régime de puissance, la valeur maximale de 6 MVA de la puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance peut dépasser la valeur maximale de 5,5 MVA de la puissance électrique convertible en sens inverse de l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance. Quand chacun des appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance est constitué en utilisant uniquement les dispositifs de puissance 9 à conduction en sens inverse, comme cela est le cas, par exemple, dans l'art antérieur, la valeur maximale de la puissance électrique convertible en sens direct devient 4,5 MVA et ne peut donc pas dépasser la valeur maximale de 5,5 MVA de la puissance électrique convertible en sens inverse. Dans ces conditions, la capacité de conversion de la puissance électrique en sens inverse est restreinte à cause de la valeur maximale de 4,5 MVA de la puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance. Même quand la valeur maximale de la puissance électrique convertible en sens inverse de l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance est d'environ 5,5 MVA, ses caractéristiques ne peuvent pas être mises à profit de manière suffisante. En d'autres termes, la capacité du moteur mis en Öuvre à fonctionner à des vitesses variables est diminuée. Par conséquent et tout en étant logé dans le même boîtier, le dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse utilisé présente un taux d'occupation par la surface des dispositifs à semi-conducteur 7 assurant une autosuppression des arcs par rapport à la surface totale des dispositifs à semiconducteur 7 assurant une auto-suppression des arcs et des diodes 8 qui est différent du taux d'occupation par la surface des dispositifs à semi-conducteur 10 assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface totale des éléments semi-conducteurs 10 assurant une auto-suppression des arcs et des diodes 11, et le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse présentant un taux d'occupation plus bas par les dispositifs à semi-conducteur 7 assurant une autosuppression des arcs est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance qui est connecté à la source de puissance à courant alternatif et qui doit avoir la capacité de convertir la puissance électrique en sens inverse, alors que le dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse présentant le taux d'occupation plus élevé par les dispositifs à semi-conducteur 10 assurant une autosuppression des arcs est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance qui est connecté au moteur et qui doit avoir la capacité de convertir la puissance électrique en sens inverse, grâce à quoi on peut mettre en Öuvre un moteur plus grand. Lorsque le moteur est mis en Öuvre et si la vitesse de rotation est amortie, à ce moment une force électromotrice alternative est produite dans le sens inverse dans le moteur et, dans ces conditions, une puissance électrique de régénération arrive à l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance. Cette puissance électrique de régénération est normalement inférieure à la puissance électrique nécessaire pour mettre en Öuvre le moteur. Dans ces conditions (voir fig. 8) et bien que la valeur maximale de 4,5 MVA de la puissance électrique convertible en sens direct de l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance soit plus petite que la valeur maximale de 5 MVA de la puissance électrique convertible en sens inverse de l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance, aucun problème pratique ne se manifeste. La fig. 9 est un schéma de circuit montrant la configuration d'un dispositif convertisseur de puissance dans lequel le taux d'occupation par la région des dispositifs à semi-conducteur susmentionnés assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface totale occupée par la région des dispositifs à semiconducteur assurant une auto-suppression des arcs et la région des diodes dans le dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse de l'appareil à semiconducteur 1 convertisseur de puissance dans le dispositif convertisseur de puissance selon la première forme d'exécution représentée sur la fig. 1 est rendu différent du taux d'occupation par la région des dispositifs à semi-conducteur susmentionnés assurant une auto-suppression des arcs dans le dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse de l'autre appareil à semiconducteur 2 convertisseur de puissance. Dans l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance de la fig. 9, le chiffre de référence 12 indique un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse, le chiffre de référence 13 indique un GCT utilisé en tant que dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et le chiffre de référence 14 indique une diode. La diode 14 est montée tête-bêche par rapport au GCT 13. Dans l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance, le chiffre de référence 15 indique un dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse, le chiffre de référence 16 indique un GCT utilisé en tant que dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et le chiffre de référence 17 indique une diode. La diode 17 est montée tête-bêche par rapport au GCT 16. La fig. 10 est une vue montrant une tranche à l'intérieur d'un boîtier d'un dispositif de puissance 12 du type à conduction en sens inverse et la fig. 11 est une vue montrant une tranche à l'intérieur d'un boîtier d'un dispositif de puissance 15 du type à conduction en sens inverse. Sur ces figures, le chiffre de référence 18 indique une région de grille et le chiffre de référence 19 indique une zone de séparation entre la région des GCTs et la région des diodes. Pour ce qui concerne le dispositif de puissance 12 du type à conduction en sens inverse, on admet, par exemple, que la région des GCTs 13 est de 60% et que la région des diodes 14 est de 40%, alors que dans le cas du dispositif de puissance 15 du type à conduction en sens inverse, la région des GCTs 16 est de 70% et la région des diodes 17 est de 30%. Les surfaces totales des tranches sont identiques entre elles, ce qui permet de loger les dispositifs de puissance 12 du type à conduction en sens inverse et les dispositifs de puissance 15 du type à conduction en sens inverse dans des boîtiers ayant respectivement la même surface d'électrode. Bien que les dispositifs de puissance 12 et 15 du type à conduction en sens inverse représentés respectivement sur la fig. 10 et la fig. 11 soient logés dans le même boîtier et comme on peut le déduire de la description qui a été faite dans le cas des lEGTs, ces dispositifs de puissance 12 et 15 peuvent présenter des courbes caractéristiques des pertes dues aux commutations et des courbes caractéristiques de la tension de fonctionnement qui sont différentes. Comme ces dispositifs de puissance 12 et 15 sont réalisés pour avoir des caractéristiques qui sont différentes entre elles, quand on provoque la circulation du même courant dans le dispositif de puissance 12 du type à conduction en sens inverse et dans le dispositif de puissance 15 du type à conduction en sens inverse, les quantités de chaleur produite peuvent être différentes entre elles. Ainsi, bien qu'étant logé dans le même boîtier, le dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse utilisé est tel que le taux d'occupation par la région des dispositifs à semi-conducteur 13 assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface totale des dispositifs à semi-conducteur 13 assurant une auto-suppression des arcs et des diodes 14 est rendu différent du taux d'occupation par la surface des dispositifs à semi-conducteur 16 assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface totale des éléments semi-conducteurs 16 assurant une auto-suppression des arcs et des diodes 17, et le dispositif de puissance 12 du type à conduction en sens inverse présentant un taux d'occupation plus bas par les dispositifs à semi-conducteur 13 assurant une auto-suppression des arcs est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur 1 convertisseur de puissance qui est connecté à la source de puissance à courant alternatif et qui a besoin d'une capacité de conversion de la puissance électrique en sens inverse, alors que le dispositif de puissance 15 du type à conduction en sens inverse présentant le taux d'occupation plus élevé par des dispositifs à semi-conducteur 16 assurant une auto-suppression des arcs est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur 2 convertisseur de puissance qui est connecté, par exemple, au moteur et qui a besoin d'une capacité de conversion de la puissance électrique en sens inverse, grâce à quoi on peut mettre en Öuvre un moteur plus grand. Un IEGT - qui est comme cela est décrit ci-dessus un exemple de dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse commandé par la tension de la grille - est représenté sur la fig. 2 et sur la fig. 3 - et un GCT - qui est un exemple de dispositif de puissance du type à conduction en sens inverse commandé par le courant de grille - est représenté sur la fig. 10 et sur la fig. 11. C'est avec ces dispositifs que la présente invention a été décrite. A noter que c'est pour des raisons de commodité de la description, que des valeurs numériques spécifiques ont été données pour le nombre effectif de microplaquettes d'IEGTs et de microplaquettes de diodes ainsi que pour les surfaces des régions des GCT et des régions des diodes, et il est entendu que la présente invention n'est pas destinée à être limitée à ces valeurs numériques. Par exemple, quand les courbes caractéristiques des pertes dues aux commutations ou les courbes caractéristiques de la tension de fonctionnement sont différentes entre elles, à ce moment un changement du nombre de microplaquettes, de la surface ou similaire va naturellement être nécessaire. En outre, même quand la forme de l'électrode n'est pas celle d'un cercle, mais que cette électrode prend une autre forme quelconque, telle que celle d'un carré, l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé en utilisant des dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse qui sont logés dans des boîtiers ayant la même surface d'électrode et qui produisent des quantités de chaleur différentes entre elles quand on y fait circuler le même courant, et c'est grâce à cela que l'objectif de la présente invention a pu être atteint. En outre, un module d'IGBT comprend en même temps une pluralité de microplaquettes d'IGBT et de microplaquettes de diodes, si bien que l'application de l'invention dans ce cas ne pose aucun problème et il est entendu que les mêmes effets peuvent être obtenus. Comme décrit dans le cas de la première forme d'exécution ci-dessus, les dispositifs de puissance 6 et 9 qui sont utilisés respectivement dans les appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance sont réalisés de manière à ce que les températures admissibles de leurs jonctions soient égales entre elles. Dans ces conditions, bien qu'ils soient logés dans des boîtiers ayant des surfaces d'électrode égales respectivement à celles des appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance, les dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse produisent des quantités de chaleur différentes entre elles quand on y fait passer le même courant et on peut utiliser la ou les mêmes pièces de refroidissement (puits à chaleur). La fig. 12 est une vue externe montrant la construction effective d'un dispositif convertisseur de puissance selon une troisième forme d'exécution de la présente invention. Sur la figure, le chiffre de référence 20 indique une structure de corps sous pression et le chiffre de référence 21 indique un puits à chaleur. Les dispositifs de puissance 6 du type à conduction en sens inverse sont refroidis par le puits à chaleur 21. Comme le dispositif de puissance 6 du type à conduction en sens inverse à la même surface d'électrode que celle du dispositif de puissance 9 du type à conduction en sens inverse, ces dispositifs 6 et 9 peuvent simplement être remplacés l'un par l'autre. Comme on peut utiliser exactement le même puits à chaleur 21, même quand la capacité de conversion en sens direct est différente de la capacité de conversion en sens inverse, les appareils à semiconducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance de la fig. 1 peuvent être réalisés, par exemple, sous la forme d'une structure partageable pour laquelle on peut utiliser exactement les mêmes composants et parties. A noter que sur la fig. 12, l'illustration des circuits périphériques tels que le circuit de commande de la grille et le circuit d'amortissement sont omis pour simplifier le dessin. Alors que sur la fig. 1 on a représenté un dispositif convertisseur de puissance dans lequel les deux appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance sont connectés en parallèle avec le condensateur pour courant continu, on peut augmenter le nombre de connexions parallèles lorsque le besoin de disposer d'une capacité plus grande se fait sentir. Sur la fig. 13, on a représenté un dispositif convertisseur de puissance dans lequel les deux appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance sont connectés en parallèle les uns par rapport aux autres, par l'intermédiaire d'une réactance 22 limitant le courant et les appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance (dont le nombre total est de quatre) sont connectés en parallèle avec le condensateur 3 pour courant continu. Le nombre de connexions parallèles des appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance peut être augmenté ou diminué en fonction de la capacité de puissance électrique nécessaire. Egalement, dans un tel cas, on va obtenir les mêmes effets de la présente invention que ceux décrits à propos de la première ou de la deuxième forme d'exécution. Comme représenté sur la fig. 2 et sur la fig. 3, dans le dispositif de puissance à conduction en sens inverse de la première à la quatrième forme d'exécution, une diode de silicium est généralement utilisée ici dans chacune des microplaquettes 7 et 10 de diodes. Toutefois, on utilisera plus particulièrement une diode en carbure de silicium dans les microplaquettes 7 et 10 de diodes, car cela favorise l'obtention de pertes faibles. On peut alors tirer profit des caractéristiques de pertes basses des diodes en carbure de silicium pour diminuer le nombre de microplaquettes de diodes. En d'autres termes, le taux d'occupation par les microplaquettes 7 et 10 de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs par rapport au nombre total de microplaquettes peut être considérablement différent par comparaison avec le cas où on utilise des diodes classiques en silicium. Dans ces conditions, l'effet de la présente invention, à savoir que l'on peut mettre en Öuvre un moteur ayant une capacité plus grande, est encore plus net. Dans la première forme d'exécution et dans la troisième forme d'exécution, l'appareil convertisseur de puissance à deux niveaux qui peut fournir des tensions de sortie à deux niveaux de la source de puissance à courant continu via les bornes de sortie 4 et 5 des phases respectives est utilisé pour les appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance. La présente invention a été illustrée en utilisant une configuration de circuit qui est la plus universellement utilisée. En d'autres termes, la configuration des circuits de chacun des appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance n'est pas nécessairement limitée à un appareil convertisseur de puissance à deux niveaux, mais elle peut également être utilisée, par exemple, dans un appareil convertisseur de puissance à trois niveaux qui peut fournir des tensions de sortie à trois niveaux de la source de puissance à courant continu à la borne de sortie 4 de chacune des phases, comme représenté sur la fig. 14. Dans ce cas, deux diodes 23 de fixation de niveau sont nécessaires en plus pour chacune des phases et le condensateur 3 pour courant continu est divisé électriquement pour former les potentiels électriques des trois niveaux. En outre, la configuration du circuit de chacun des appareils à semiconducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance peut généralement être utilisée pour un appareil dans lequel on emploie - bien qu'il s'agisse d'un appareil convertisseur à deux niveaux - une connexion en série pour les dispositifs de puissance du type à conduction en sens inverse. Cela signifie que la présente invention ne limite pas du tout la configuration des circuits de chacun des appareils à semi-conducteur 1 et 2 convertisseurs de puissance. Comme mentionné ci-dessus, dans le dispositif convertisseur de puissance de la présente invention, chacun des dispositifs de puissance comprend, en tant qu'éléments constitutifs, des dispositifs à semi-conducteur assurant une autosuppression des arcs et des diodes qui sont montées tête-bêche par rapport aux dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs, tous les appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance ont la même configuration des circuits et chacun des dispositifs de puissance constituant chacun des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance est configuré de manière à avoir des caractéristiques différentes de celles de chacun des dispositifs de puissance constituant chacun des autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance. Dans ces conditions, les capacités de conversion dans le sens direct et les capacité de conversion en sens inverse d'une pluralité d'appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés à un condensateur pour courant continu peuvent être mutuellement différentes. Par conséquent, un appareil à semiconducteur convertisseur de puissance mieux approprié peut être choisi en fonction des différentes charges et, également, le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance peut être diminué en rendant les configurations des circuits identiques entre elles. En outre, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est constitué par des dispositifs de puissance qui - bien qu'étant logés dans des boîtiers dont au moins les surfaces des électrodes sont égales entre eux - produisent des quantités de chaleur qui sont différentes entre elles quand on y fait passer le même courant, les capacité de conversion dans le sens direct et les capacités de conversion dans le sens inverse d'une pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés au condensateur pour courant continu peuvent être différentes entre elles alors que l'on utilise des dispositifs de puissance logés dans le même boîtier. Par conséquent, des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance mieux appropriés peuvent être choisis en fonction de différentes charges et en utilisant le même boîtier pour les dispositifs de puissance, et le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance ainsi que le coût de fabrication de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance peuvent être diminués. En plus, le taux d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs - lorsque la surface d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et les diodes connectées chacune en parallèle avec un dispositif associé des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs qui sont des éléments constitutifs des dispositifs de puissance utilisés dans chacun des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance constitue la surface d'occupation totale - est différent du taux d'occupation par les dispositifs à semi-conducteur assurant une auto suppression des arcs dans d'autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, grâce à quoi l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est constitué par des dispositifs de puissance qui sont logés dans le même boîtier, alors que les caractéristiques de commutation et les caractéristiques de tension de fonctionnement sont choisies pour être différentes entre elles. Ainsi, les capacités de conversion dans le sens direct et les capacités de conversion dans le sens inverse d'une pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés au condensateur pour courant continu peuvent être choisies différentes entre elles. Par conséquent, des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance plus appropriés peuvent être choisis en fonction des différentes charges tout en utilisant le même boîtier pour les dispositifs de puissance, le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance ainsi que le coût de fabrication de l'appareil à semiconducteur convertisseur de puissance peuvent être diminués. En outre, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance, dans lequel la puissance électrique convertie en sens direct devient plus importante que la puissance électrique convertie en sens inverse, est réalisé en utilisant des dispositifs de puissance présentant un taux d'occupation plus élevé par des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs, on peut, par exemple, augmenter la capacité du moteur constituant la charge alimentée par le dispositif convertisseur de puissance. En outre, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé en utilisant les dispositifs de puissance qui sont constitués par une pluralité de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et par une pluralité de microplaquettes de diodes, dans lesquels les taux d'occupation par des microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs par rapport au nombre total de microplaquettes sont choisis pour être différents entre eux, les capacités de conversion en sens direct et les capacités de conversion en sens inverse d'une pluralité d'appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés au condensateur pour courant continu peuvent être différentes entre elles. Ainsi, on peut choisir des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance qui sont plus appropriés aux différentes charges. Egalement, on utilise des éléments constitutifs dans lesquels les microplaquettes ont les mêmes caractéristiques, grâce à quoi le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance ainsi que le coût de fabrication de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance peuvent être diminués. En outre, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé en utilisant des dispositifs de puissance dans chacun desquels les régions des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs, les régions des diodes, la zone de séparation entre les régions des dispositifs à semiconducteur assurant une auto-suppression des arcs et les régions des diodes, ainsi que les régions de grille sont formées sur la même tranche de semi-conducteur et dans lesquels les taux d'occupation par les régions des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface effective totale sont différents entre eux, les capacités de conversion en sens direct et les capacités de conversion en sens inverse d'une pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés au condensateur pour courant continu peuvent être rendues différentes entre elles. Dans ces conditions, on peut sélectionner les appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance les plus appropriés en fonction des différentes charges. En outre, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé en utilisant des dispositifs de puissance dont chacun est constitué par une pluralité de microplaquettes de transistors bipolaires à grille isolée ou par une pluralité de microplaquettes de transistors à grille à injection augmentée et par une pluralité de microplaquettes de diodes et dans lesquels les taux d'occupation par les microplaquettes de transistors bipolaires à grille isolée ou par les microplaquettes de transistors à grille à injection augmentée par rapport au nombre total de microplaquettes sont différents entre eux, les capacités de conversion en sens direct et les capacités de conversion en sens inverse d'une pluralité d'appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés au condensateur pour courant continu peuvent être rendues différentes entre elles. Dans ces conditions, on peut sélectionner des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance mieux appropriés en fonction des différentes charges. En plus, en utilisant des éléments constitutifs dans lesquels les microplaquettes elles-mêmes ont les mêmes caractéristiques, le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance ainsi que le coût de fabrication de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance peuvent être diminués. En outre, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé en utilisant des dispositifs de puissance dans lesquels les taux d'occupation par les régions des thyristors du type blocable par commutation de la grille par rapport à la surface totale effective des régions des thyristors du type blocable par commutation de la grille et des régions des diodes qui sont formées sur les même tranches, sont différents entre eux, les capacités de conversion en sens direct et les capacités de conversion en sens inverse de la pluralité des appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés au condensateur pour courant continu peuvent être différentes entre elles. Dans ces conditions, on peut sélectionner des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance mieux appropriés en fonction des différentes charges. Egalement, comme l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance est réalisé avec des dispositifs de puissance dont chacun est constitué par une pluralité de microplaquettes de transistors bipolaires à grille isolée ou par une pluralité de microplaquettes de transistors à grille à injection augmentée et par une pluralité de microplaquettes de diodes en carbure de silicium, les pertes du dispositif convertisseur de puissance ainsi que les pertes de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance peuvent être diminuées. Egalement, comme tous les dispositifs de puissance constituant l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance sont refroidis par la ou les mêmes pièces de refroidissement (puits à chaleur), des appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, qui sont différents entre eux au point de vue de la capacité de conversion en sens direct et de la capacité de conversion en sens inverse, peuvent être fabriqués en utilisant les mêmes composants constitutifs et les mêmes parties. Dans ces conditions, le coût de fabrication du dispositif convertisseur de puissance ainsi que le coût de fabrication de l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance peuvent être diminués. Alors que la présente invention a été décrite et illustrée plus particulièrement en se reportant aux formes d'exécution préférées, il est entendu que différents changements et modifications sont possibles par ceux versés dans l'art sans sortir du domaine de l'invention et se départir de son esprit. Le domaine de l'invention est donc déterminé uniquement par les revendications annexées.
Claims (11)
1. Dispositif convertisseur de puissance qui comprend au moins une pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance (1, 2), constitués par une pluralité de dispositifs de puissance (6, 9) refroidis par une ou par des pièces de refroidissement (21) et ayant une borne de sortie (5) connectée à une charge et dans lequel ladite pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance sont connectés en parallèle entre eux par l'intermédiaire d'un condensateur pour courant continu (3), où chacun desdits dispositifs de puissance comprend, en tant qu'éléments constitutifs, au moins un dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (7, 10) et au moins une diode (8, 11), dont chacune est placée tête-bêche par rapport au dispositif associé desdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs;
tous lesdits appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance ont la même configuration de circuit; et le dispositif associé desdits dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance desdits appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire dudit condensateur pour courant continu a des caractéristiques différentes de celles des autres dispositifs de puissance constituant les autres appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance.
2.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel le dispositif associé desdits dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance (1, 2) desdits appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance, connectés ensemble par l'intermédiaire dudit condensateur pour courant continu (3), est logé dans un boîtier dont au moins une surface d'électrode est égale à celle de chacun des autres dispositifs de puissance constituant les autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance et qui est caractérisé par le fait que la quantité de chaleur générée est différente quand il est traversé par le même courant.
3.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel, chacun des dispositifs de puissance (6, 9) présentant une surface déterminée, le rapport d'occupation de ladite surface par lesdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (7, 10) et lesdites diodes (8, 11) étant différent entre lesdits appareils semi-conducteur convertisseur de puissance (1, 2).
4.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 3, dans lequel le taux d'occupation par lesdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto suppression des arcs (7, 10) du dispositif associé desdits dispositifs de puissance, qui est utilisé pour un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance ayant une puissance électrique convertie en sens direct supérieure à la puissance électrique convertie en sens inverse desdits appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, est rendu plus petit que celui par lesdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs du dispositif associé desdits dispositifs de puissance, qui est utilisé pour l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance ayant une puissance électrique convertie en sens inverse supérieure à la puissance électrique convertie en sens direct.
5.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 3, dans lequel l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance (1) constitué par le dispositif de puissance présentant un taux d'occupation plus petit par lesdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (7) desdits appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, est connecté (4) à une source de puissance à courant alternatif, alors que l'appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance (2) constitué par le dispositif de puissance ayant le taux d'occupation plus élevé par lesdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (10) desdits appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance, est connecté (5) à un moteur.
6.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 3, dans lequel lesdits dispositifs de puissance ont le même nombre total de microplaquettes parmi lesquelles une pluralité de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (7, 10) et une pluralité de microplaquettes de diodes (8, 11)
sont incluses en tant qu'éléments constitutifs et le taux d'occupation par un nombre de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une autosuppression des arcs par rapport au nombre total des microplaquettes des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs et des microplaquettes de diodes du dispositif associé des dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance desdits appareils à semiconducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire dudit condensateur pour courant continu, est rendu différent du taux d'occupation par le nombre de microplaquettes de dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs dans les autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance.
7.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 3, dans lequel lesdits dispositifs de puissance ont, sur des tranches de semi-conducteur ayant la même surface, des régions desdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto suppression des arcs (7, 10), des régions desdites diodes (8, 11), des zones de séparation pour séparer entre elles, respectivement, les régions desdits semi conducteurs assurant une auto-suppression des arcs et les régions desdites diodes, et des régions de grille,
et le taux d'occupation par la région desdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs par rapport à la surface d'occupation totale par la région desdits dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs du dispositif associé desdits dispositifs de puissance constituant au moins un appareil à semi-conducteur convertisseur de puissance (1, 2) desdits appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance connectés ensemble par l'intermédiaire dudit condensateur (3) pour courant continu et par la région desdites diodes, est rendu différent du taux d'occupation par la région des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs dans chacun des autres appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance.
8.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 6, dans lequel la microplaquette du dispositif à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (7,10) du dispositif de puissance est soit un transistor bipolaire à grille isolée, soit un transistor à grille à injection augmentée.
9. Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 7, dans lequel la région des dispositifs à semi-conducteur assurant une auto-suppression des arcs (7, 10) de chacun desdits dispositifs de puissance a un thyristor du type biocable par commutation de la grille.
10. Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 6, dans lequel la microplaquette de diode (8, 11) de chacun desdits dispositifs de puissance est une microplaquette de diode en carbure de silicium.
11.
Dispositif convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel lesdits dispositifs de puissance (6, 9) constituant au moins ladite pluralité d'appareils à semi-conducteur convertisseurs de puissance sont refroidis par des puits à chaleur (21) ou par des nervures de refroidissement, dont au moins la forme externe est identique.
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