Thyristor

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Symbole du thyristor.

Le thyristor est un interrupteur électronique semi-conducteur commandable à l'allumage mais pas à l'extinction.

[modifier] Généralités

Le thyristor (du grec thura : porte) est un composant électronique semi-conducteur composé de quatre couches de silicium dopées alternativement positivement et négativement. Dans sa structure en couches P-N-P-N le thyristor peut être modélisé par deux transistors PNP et NPN.

Schéma équivalent du thyristor.

Parfois dénommés SCR (anglais Silicon Controlled Rectifier, soit « redresseur silicium commandé »), ces composants sont adaptés pour le pilotage des étages de convertisseurs statiques d'énergie tels que redresseurs pilotés ou onduleurs.

Les thyristors tiennent donc une place importante dans les applications de puissance de l'avionique, du ferroviaire, de l'automobile, du réseau électrique, etc.

[modifier] Fonctionnement

Convention récepteur :

V_ak, tension de seuil entre l'anode et la cathode du thyristor.

I_ak, courant considéré comme positif lorsque traversant le thyristor de l'anode vers la cathode.

I_g, courant considéré comme positif lorsque rentrant sur la gâchette.

[modifier] Condition de mise en conduction

1^er cas (à éviter) : si le thyristor est à l'état bloqué et la tension V_ak dépasse un niveau élevé appelé Tension de retournement, le thyristor devient passant et sans commande sur la gâchette.

2^e cas (à éviter) : si la variation de tension V_ak est trop rapide et cela même si la tension est inférieure à la tension de retournement.

3^e cas (commande classique) :

a) la tension V_ak > tension de seuil (quelques V),
b) injection d'un courant I_g positif sur la gâchette.

Une fois ces deux conditions respectées le thyristor est passant et se comporte comme une diode. Le courant I_ak traverse le thyristor de l'anode vers la cathode et sa tension V_ak est légèrement au delà de la tension de seuil (autour de 1 V pour les plus communs)

[modifier] Condition de maintien en conduction

Le courant I_ak doit être positif quel que soit le courant de gâchette.

On n'est alors plus tenu de maintenir un courant de gâchette pour permettre la conduction du thyristor. Cette remarque est d'autant plus vraie lorsque le courant I_ak est élevé. Lorsque le thyristor est passant sa tension V_ak est légèrement au delà de la tension de seuil (autour de 1 V pour les plus communs).

[modifier] Condition de blocage d'un thyristor

Lorsque un thyristor est passant, c’est-à-dire que plus aucune commande de gâchette n'est nécessaire pour permettre le maintien de l'état et que le niveau du courant I_ak est assez important pour maintenir la polarisation du thyristor, le blocage du thyristor n'interviendra que lorsque le courant I_ak = 0. la tension Vak est negative.Vak<0