A. Redresseur Commandé (à thyristor) Convertisseurs AC/DC basés sur des thyristors. v I/ Thyristor C’est un semi-conducteur à 3 jonctions commandable à l’amorçage (fermeture). i A K Outre l’anode A et la cathode K, il est muni d’une G électrode d’amorçage ou gâchette G . iG vG 1) Caractéristique d’un thyristor parfait i Cette caractéristique compte trois branches : C • OA, tension v négative : thyristor bloqué. en présence de l’impulsion • OB, tension positive, mais pas d’impulsion sur la gâchette : thyristor bloqué et prés pour l’amorçage. • OC, après envoi d’une impulsion alors que v était positive : thyristor conducteur. 1. Redresseur commandé B A O v 2) Mode de fonctionnement vTh • Tension vTh négative. Thyristor bloqué. Le courant de gâchette est sans effet. i A K • Tension vTh positive, si l’on fait passer entre la gâchette et la cathode une impulsion de courant, le thyristor devient passant. Après l’amorçage la gâchette perd son pouvoir de contrôle. • Quand il est conducteur, le thyristor se comporte comme une diode ; il ne se bloque que lorsque le courant direct s’annule : c’est l’extinction naturelle. Dans quelques applications classiques on procède plutôt par une extinction forcé qui consiste à soumettre le thyristor à une tension inverse ( c.-à-d. négative). 2. Redresseur commandé G iG vG II/ Redressement commandé sur charge résistive (Commande synchronisée par le secteur) 1/ Redressement monoalternance Le montage est constitué de deux parties : • Un circuit de puissance à un thyristor. • Un circuit de commande alimenté sous la tension sinusoïdale v de fréquence 50Hz. Ce circuit envoie des impulsions à chaque période avec un retard t0 par rapport à la tension sinusoïdale (c.-à-d. lorsque v s’annule en croissant). Circuit de commande = w.t0 est l’angle de retard à l’amorçage; w étant la pulsation de la tension v. iG L’impulsion peut être déplacer de 0 à T/2; prend par conséquent des valeurs dans l’intervalle [0 ]. G A v 50Hz 3. Redresseur commandé K R uc uc Vm 0 .v iC iG 0 Th passant 4. Redresseur commandé 2 2+ Th bloqué Th passant =wt 3 Th bloqué Interprétation de l’oscillogramme De 0 à t0 : la tension vTh est positive mais le thyristor n’est pas encore amorcer ; la tension uc et nulle, aucun courent ne circule dans la charge. A l’instant t0 : le thyristor est amorcé, il conduit entre cet instant et T/2 : uc = v et vTh = 0 A l’instant T/2 : le courant s’annule et le thyristor se bloque. La période suivante un deuxième cycle commence. Valeur moyenne de la tension redressée : Uc Vm 1 cos 2 Graphe de la tension en fonction de Uc Vm/ Vm/2 Ce convertisseur, qui permet de disposer d’une tension continue réglable est un variateur de tension. 5. Redresseur commandé O /2 vTh1 2/ Redressement double alternance Redresseur avec transformateur à point v1 milieu Th1 Charge 2 thyristors complémentaires: v2 ic uc – le premier fonctionne de 0 à T/2 Th2 – le deuxième de T/2 à T Redresseur en pont de Graetz ic 4 thyristors montés en pont : vTh1 – Th1 et Th2’ fonctionnent de 0 à T/2 v Th1’ 6. Redresseur commandé Th2 Charge – Th1’ et Th2 de T/2 à T Th1 Th2’ uc vTh1 uc Vm Th1 v1 Charge 0 uc v2 .v2 ic .v1 Th2 iC Valeur moyenne de la tension redressée iG1 iG2 uc 0 + Th1 passant 7. Redresseur commandé 2 Th2 passant 3 Th1 passant =wt Th2 passant Vm 1 cos III/ Redressement commandé sur charge inductive vTh1 uc Vm Th1 v1 Charge 0 uc v2 .v2 .v1 Th2 iC Valeur moyenne de la tension redressée iG1 iG2 uc 0 + Th1 passant 8. Redresseur commandé 2 3 Th2 passant Th1 passant =wt Th2 passant 2 Vm cos ic
