LE THYRISTOR - GENERALITES S.C.R : Silicon Controlled Rectifier
– Structure 4 couches -Rappel -
– Caractéristiques statiques :
- Etat bloqué
Tenue en tension
- Etat Conducteur.
Limites en courant / Pertes en conduction / Surcharge
– Caractéristiques dynamiques :
– Caractéristiques dynamiques :
- Fermeture .
Courant de gâchette. Courant d'accrochage. Limiteen dI/dt .
- Ouverture :
Courant de maintien Temps d'ouverture (tq) Tenue en dv/dt
CARACTERISTIQUE STATIQUE :
- Etat Bloqué
- Etat conducteur
CARACTERISTIQUE DYNAMIQUE
- FERMETURE :
- Courant de gâchette
- Caractéristique V/I de gâchette
- Courant d'accrochage
- Temps de fermeture
- di/dt à la fermeture
CARACTERISTIQUE DYNAMIQUE
Les pertesà la fermeture sont négligeables lorsque le thyristor
fonctionne à des fréquences < 500Hz (cas des applications en
contrôle de phase )
Les thyristors dits "rapides", utilisés dansles convertisseurs à
découpage, sont optimisés pour augmenter la vitesse d'amorçage
et sont spécifiés en pertes à la fermeture .
CARACTERISTIQUE DYNAMIQUE
- BLOCAGE -
- Courant de maintien
- Temps d'ouverture
- Tenue en dv/dt
CARACTERISTIQUE DYNAMIQUE
Courant de Maintien
APPLICATIONS
APPLICATIONS
Thyristors faible-courant (0.5 - 50A)
Motifs d’utilisation:
- tenue en tension AC & ouverture ZCS
- facilité de commande
- faible coût
- robustesse (surtout en surcharge de courant)
Variateur vitesse petits moteurs:
Electroménager
Outillage électrique
Applications industrielles et domestiques :
Allume gaz
Disjoncteurs différentiels
Detecteur de proximité, de fumée...etc.
Chargeur de batterie
Commande de triac
Allumage moteurs :
décharge capacitive
Alimentations (fonctions auxilliaires )
Limiteur courant d'appe
Protection sorties secondaires (crowbar)
APPLICATIONS
Thyristors Rapides
Les thyristors rapides de forte puissanceoccupent encore une placeimportante
dans des marchés tels que:
- La conversioncontinu-alternatif très haute tension
- La traction électrique.
- La soudure
Lechauffage à induction..
Les topologies mises en oeuvre sont principalement :
- des circuits du type "hacheur" (Convertisseurs DC-DC)
(ils nécessitent des circuits auxiliaires d'extinction - ou de "soufflage")
- des onduleurs à àrésonance, bien adaptés aux thyristors
(extinction "naturelle” ZCS)
LE G.T.O
" Gate Turn-Off Thyristor "
( THYRISTOR OUVRABLE PAR LA GACHETTE )
AMORCAGE DU GTO
Différences avec le Thyristor
1) LIMITE EN dI/dt :
On peut considérer le GTOcomme équivalent à un grand nombre de
petits thyristors en parallèle (plusieurs centaines). Le temps de miseen
conduction de chaquecellule est très court ( # 1 à 2 µs) aussi le GTO
pourrasupporter des dI/dt élevés de l'ordre de 300 à 500A/us.
2 ) Courant degâchette permanent (IGON) :
En conduction il est fortement conseillé de maintenir le courant de
gâchette(IGon = 1 à 4fois IGT) pour éviter le désamorçage de
certaines cellules encas de variations trop importantes du courant
d'anode:
En cas d'une diminution importante du courant dans le circuit, les
cellules les moins sensibles vont se désamorcer (pb de IH) et lors du
rétablissement du courant, seules les cellules conductrices devront
supporter cecourant supplémentaire (DANGER de surcharge).
.
Dans ces cas de figure :
- Les perteen conductionseront plus élevées.
- Le courant ouvrable est réduit.
CONCLUSION
A retenir...
– Domaine privilégié : basse fréquence , haute tension (> 600 V)
Faible chute de tension
Faible coût
– Intérêt d’utilisation :
Forte capacité en courant
Amorçage par une impulsion de courant (structure vérouillée)
Tenue en tension alternative
– Des Thyristors en voie d’extinction:
Les SCRs rapides (induction, contrôle moteur => IGBT)
Le GTO (forte puissance => IGBT)
