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Diapo2 Cours Redreseurs commandés

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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
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