THYRISTOR

THYRISTOR
1. Présentation , symbole :
A
K
A = Anode
K = Cathode
G = Gâchette
G
C’est une diode auquel on a ajouter
une couche P dans la couche N pour
la commander
2. Caractéristiques statiques :
2.1. conditions d’amorçage et de blocage :
Conditions d’amorçage :
Condition de blocage :
• VAK > 0 et Ig > 0 ( impulsion de gâchette)
VAK < 0 et IAK = 0 durant un temps supérieur au
temps de blocage : tq
amorçage indésirable :
• VAK > VBO
dVAK dV
•
max du constructeur
dt
dt
• température de jonction > Tj du constructeur
destruction si :
• I > Imax et Tj > Tjmax ( i2t )
• VAK > VRRM
• di/dt > di/dt max
Condition de maintient :
IAK > Im (courant de maintient précisée par le
constructeur)
2.2Caractéristique de gâchette :
VGT
IGD
VGD
: courant maximum de non amorçage certain
: tension maximum de non amorçage certain
Ces paramètre définissent l’immunité aux
bruits du thyristor.
IGT
VGT
: Courant minimum d’amorçage certain
: tension minimum d’amorçage certain
P
: puissance instantanée maximale dissipable
dans le circuit de gâchette.
VGD
IGD
IGT
Le générateur équivalent de Thévenin doit être tel que la droite de charge coupe la zone
d’amorçage certain.
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♦ Le front de monté de l’impulsion de gâchette doit être suffisamment raide pour limiter la contrainte en
di/dt supporter par le thyristor.
♦ La durée de l’impulsion dépend de la nature de la charge du thyristor, cette impulsion doit être
suffisamment longue pour que le courant IAK atteigne le courant de maintient.
♦ Commande par impulsion ou train d’impulsions si on ne maîtrise pas l’instant ou VAK est supérieur à
zéro ( alimentation de moteur ).
3. Caractéristiques dynamiques :
3.1 Caractéristique dynamique a l’amorçage :
3.2 Caractéristique dynamique au blocage :
2
définition du temps de blocage tq :
C’est le temps minimum t0 de polarisation
en inverse du thyristor pour le bloqué
4. Protection des thyristors :
4.1. protection contre les surtensions :
il ne faut pas dépasser VDRM ou VRRM → TRISIL ou autre dispositif de protection
Protection contre les dv/dt → circuit snubbers
4.2. protection contre les surintensités :
Limitation électronique du courant + PROTISTOR ( fusible spécial semi-conducteur, se choisi en
fonction du i2t )
Protection contre les di/dt
→ ajout en série d’une petite inductance.
5. Circuit de blocage :
Dans la plupart des applications ( hacheur, onduleur ) le courant dans le thyristor ne s’annule pas ;Il faut
rajouter un circuit auxiliaire permettant d’annuler le courant et d’inverser la tension au borne du thyristor.
Le principe le plus utilisé est de créer momentanément un système oscillatoire pour annuler le courant. Il
existe une multitude de montage possible :
exemple : Hacheur de Jones
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TRIAC , ALTERNISTOR
1. Présentation , Symbole :
Le triac est un composant utilisé pour la réalisation de gradateur,
peut être considéré comme le groupement de deux thyristors
montés tête bêche en parallèle.
A1
A2
G
2. Caractéristique statique, impulsions de gâchette :
A cause de la dissymétrie de la structure le courant de maintient Im(+) pour VT positif est supérieur au
courant de maintient Im(-) pour VT négatif.
Une impulsion positive ou négative appliqué sur la gâchette provoque l’amorçage du triac, que la tension
a ses bornes soie positive ou négative
Il existe donc 4 modes d’amorçage suivant les polarités de A1,A2 et de VGT :
VGT
2
VGT>0
VT <0
VGT>0
VT >0
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médiocre à évier
VGT<0
VT<0
TRES BONNE
VGT<0
VT >0
BONNE
moyenne ( nécessite un courant de gâchette élevé)
1
4
VT
3. Commutation :
Les commutations du triac posent les mêmes problèmes que celle du thyristor. De plus, le caractère
bidirectionnel du triac amène à définir deux limites pour la vitesse de croissance de la tension aux bornes
du composant.
• La première limite est la vitesse critique de croissance de la tension à l’état bloqué : dv/dt ( comme
pour le thyristor )
• La seconde limite est la vitesse critique de croissance de la tension de commutation à l’ouverture
(dv/dt)cr . Le triac ne dispose pas du même temps que le thyristor pour récupérer son pouvoir de
blocage. Cette seconde limite (dv/dt)cr est très inférieur à dv/dt.
Raison pour laquelle en forte puissance on préfère utiliser deux thyristors tête bêche .Donc avec deux
gâchettes et un circuit de commande plus complexe.
4. Alternistor :
C’est un triac dont on a modifié légèrement la structure pour améliorer la tenue en dv/dt. Supporte des
vitesses de croissance de la tension appliquées beaucoup plus fortes qu’un triac classique.
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