CH11 1. Redressement commandé Le thyristor 1.1 Symbole A K i Anode Cathode Th iG uTh G Une borne supplémentaire : la gâchette G utilisée pour la commande du composant à l’aide du courant iG. uTh = vA – vK Si uTh > 0 : tension directe; si uTh < 0 : tension inverse. 1.2 Fonctionnement, modèle Amorçage d’un thyristor Si uTh > 0 et iG suffisamment intense( mais négligeable devant i ), le thyristor s’amorce. Il conduit. Il se comporte comme une diode. Si uTh > 0 et iG = 0 , il reste bloqué. Si UTh < 0, on ne peut rendre le thyristor conducteur. Blocage du thyristor * Un thyristor passant se bloque lorsque i s’annule : on parle d’extinction naturelle. * On le bloque par une mise sous tension inverse : c’est le blocage forcé. Modèle : Thyristor bloqué : interrupteur ouvert. A K Thyristor passant : Interrupteur fermé A K 1.3 Retard à l’amorçage Une diode s’amorce naturellement aux instants 0, T, 2T, … c-à-d au moment où la tension uD devient positive. Le décalage d’amorçage par rapport à ces instants grâce à iG pour un thyristor est un retard à l’amorçage t0. On appelle angle de retard à l’amorçage, l’angle α = ωt0. Exemple : u = 24 Si t0 = 2 ms, 2sin ( ωt ) ; f = 50 Hz donc ω = 314 rad/s. ωt0 = 314 x 0,002 = 0,628 rad soit un angle de retard à l’amorçage égale à 36°. 1.4 Groupement de thyristors Dans un groupement de thyristors à cathodes ou à anodes communes, la conduction d’un thyristor impose le blocage des autres thyristors. 2. Montage redresseur à deux thyristors avec transformateur à point milieu Charge résistive A1 Th1 Réseau v1 uc 50 Hz ic K v2 Rc A2 V1 = Vmaxsin( ωt ) ; Th2 v2 = Vmaxsin( ωt + π) v v1 v2 Vmax v1 0 v2 T/2 π T 2π t ( en ms ) θ( en rad ) -Vmax iG1 t0 t0 + T t t0 + T/2 uc α α+ π Th1 Th2 Charge résistive : ic et uc ont la même forme uc ic = Rc Th1 Dans une charge purement résistive R, le courant peut s’annuler. uc = Vmax ( 1 cos ) Si α < uc > = uc : valeur moyenne de uc < uc > Si α = π rad < uc > = 0 Si α = 0 rad < uc > = < ic > = 2Vmax comme dans le cas des diodes. uc Vmax ( 1 cos ) Rc * Rc 3. Montage monophasé mixte ( pont mixte ) 3.1 Charge inductive RLE On a deux thyristors ( Th1 et Th2 ) en cathodes communes et deux diodes (D1 et D2 ) en anodes communes. oscillo uTh1 Th1 Th2 iTH1 ic uTh2 iTH2 L uL i u uc v i E D1 uD2 D2 iD2 Loi des mailles: dic uc = L + E + Ric dt uD1 iD1 Rc Oscillogrammes des tensions et courants V i 0 T/2 T π 2π uc ic Ic T’ iG1 iG2 α iTh1 iTh2 Ic 3T/2 α+π 3π 2T 4π t(s) θ(rad) 3.2 Analyse de fonctionnement 1. v> 0 c-à-d 0 ≤ θ ≤ π ou 0 ≤t ≤ T 2 On a v > 0 et ic > 0 • pour 0 ≤ θ ≤ α D2 s’amorce ; D1 se bloque. Le thyristor Th2 reste passant car Th1 susceptible de conduire n’est pas amorcé. Donc D2 et Th2 conduisent. ic uc = 0 V Th1 Th2 iTh1= iD1 = 0 i=0 i L uL C’est la phase de roue libre v uc E D1 D2 R uR •α<θ<π La diode D2 continue de conduire car v positive. A θ = α, Th1 est amorcé ce qui fait que Th2 se bloque. ic iTh1= ic = i = Ic Th1 Th2 L uL uc = v > 0 i v uc E D1 D2 R uR 2. π < θ < 2 π v < 0 , ic > 0 •π < θ< π+α D1 s’amorce et D2 se bloque. Th1 reste conducteur car Th2 susceptible de conduire n’est pas amorcé. iTh1 = iD1 = ic = Ic. Et uc = 0 iTh2 = iD2 = 0 et i = 0. C’est une nouvelle phase de « roue libre ». • π + α < θ < 2π D1 condit toujours. Pour θ = α + π, le thyristor Th2 est amorcé et Th1 est bloqué. iTh2 = iD1 = ic = Ic. i = - iTh2 = - Ic.
