I.3. Thyristor
Le thyristor est un composant commandé à la
fermeture, mais pas à l'ouverture (Fig.I-4).
Il est réversible en tension et supporte des tensions
VAK aussi bien positive que négative.
Il n'est pas réversible en courant et ne permet que des
courants iAK positifs, c'est à dire dans le sens
anode-cathode, à l'état passant [3].
Figure I-4 : Symbole du
thyristor.
I.3.1. Fonctionnement parfait
Le composant est bloqué (OFF) si le courant
iAK est nul (quelque soit la tension VAK). Si la
tension VAK est positive, le thyristor est
amorçable.
L'amorçage (A) est obtenu par un courant de gâchette
iG positif d'amplitude suffisante alors que la tension
VAK est positive.
L'état passant (ON) est caractérisé par une
tension VAK nulle et un courant iAK
positif.
Le blocage (B) apparaît dès l'annulation du
courant iAK, On ne peut pas commander ce changement, mais
on en distingue deux types : La commutation naturelle par annulation du courant
iAK ou la commutation forcée par inversion de la
tension VAK.
Figure I-5 : caractéristique du
thyristor.
On peut remarquer que le thyristor a une
caractéristique à trois segments, c'est à dire qu'une des
grandeurs est bidirectionnelle en la tension [3].
Ø Blocage par commutation naturelle
Ce blocage intervient par extinction naturelle du courant
anode-cathode.
Le montage de la Fig.I-6 fournit un exemple de
commutation naturelle qui se traduit par les chronogrammes de la Fig.I-7
[3].
Figure I-6
Figure I-7 : Schéma de blocage de thyristor par
commutation naturelle.
Ø Blocage par commutation
forcée
Ce blocage est imposé par la mise en conduction d'un autre
composant, qui applique une tension négative aux bornes du thyristor,
provoquant donc son extinction.
Les deux thyristors sont initialement bloqués. Dès
que ThP est amorcé, il conduit et assure le courant iP dans la
charge [3].
Figure I-8 : Montage avec circuit
d'extinction.
Dès l'amorçage de
ThE, la tension VAK = --UC est donc
négative et bloque ThP
Figure I-9 : Schéma de blocage de
thyristor par commutation forcée. I.3.2. Fonctionnement
réel
Le fonctionnement réel est caractérisé par
ses deux états, Fig.I-10 :
· À l'état passant
VAK H0, le courant direct est limité par le
courant direct maximal.
· À l'état bloqué,
iAK H 0, la tension inverse est limitée
(phénomène de claquage par avalanche) par la tension inverse
maximale [2].
Figure I-10 : Caractéristique du thyristor
réel.
Ø Amorçage
Pour assurer l'amorçage du composant, l'impulsion
de gâchette doit se maintenir tant que le courant d'anode n'a pas atteint
le courant de maintien Ih.
La largeur de l'impulsion de gâchette dépend
donc du type de la charge alimentée par le thyristor. Sa durée
sera d'autant plus importante que la charge sera inductive Fig.I-11
[2].
Figure I-11 : Évolution du courant iAK
à l'amorçage.
Ø Blocage
Après annulation du courant
iAK, la tension VAK doit devenir
négative pendant un temps au mois égal au temps d'application de
tension inverse tq (tq H100 us).
Si ce temps n'est pas respecté, le thyristor
risque de se réamorcer spontanément dès que
VAK tend à redevenir positive, même durant un
court instant Fig.I-12 [2].
Figure I-12 : Évolution du courant
iAK au blocage.
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