Dans le commerce, les premiers dispositifs à thyristors ont été lancés en 1956. Avec un petit dispositif, le thyristor peut contrôler de grandes quantités de tension et de puissance. La large gamme d'applications dans les variateurs de lumière, la commande de puissance électrique et contrôle de la vitesse du moteur électrique . Auparavant, les thyristors étaient utilisés comme inversion de courant pour éteindre l'appareil. En fait, il faut du courant continu, il est donc très difficile de l'appliquer à l'appareil. Mais maintenant, en utilisant le signal de la porte de contrôle, les nouveaux appareils peuvent être activés et désactivés. Les thyristors peuvent être utilisés pour s'allumer et s'éteindre complètement. Mais le transistor se situe entre les états d'activation et de désactivation. Ainsi, le thyristor est utilisé comme interrupteur et il ne convient pas comme amplificateur analogique.Veuillez suivre le lien pour: Techniques de communication à thyristors en électronique de puissance

Qu'est-ce qu'un thyristor?

Un thyristor est un dispositif semi-conducteur à semi-conducteurs à quatre couches avec un matériau de type P et N. Chaque fois qu’une porte reçoit un courant de déclenchement, elle commence alors à conduire jusqu’à ce que la tension aux bornes du thyistor soit polarisée en direct. Il agit donc comme un interrupteur bistable dans cette condition. Pour contrôler la grande quantité de courant des deux fils, nous devons concevoir un thyristor à trois fils en combinant la petite quantité de courant à ce courant. Ce processus est connu sous le nom de plomb de contrôle. Si la différence de potentiel entre les deux fils est sous tension de claquage, un thyristor à deux fils est utilisé pour allumer l'appareil.

Thyristor

Symbole de circuit de thyristor

Le symbole du circuit de la résistance est indiqué ci-dessous. Il a trois bornes Anode, cathode et porte.

Symbole TRIAC

Il y a trois états dans un thyristor

Mode de blocage inverse - Dans ce mode de fonctionnement, la diode bloquera la tension appliquée.
Mode de blocage avant - Dans ce mode, la tension appliquée dans un sens fait conduire une diode. Mais la conduction ne se produira pas ici car le thyristor ne s'est pas déclenché.
Mode de conduite avant - Le thyristor s'est déclenché et le courant circulera dans l'appareil jusqu'à ce que le courant direct atteigne en dessous de la valeur de seuil appelée «courant de maintien».

Diagramme de couche de thyristor

Thyristor se compose de trois jonctions p-n à savoir J1, J2 et J3.Si l'anode est à un potentiel positif par rapport à la cathode et que la borne de grille n'est déclenchée avec aucune tension, alors J1 et J3 seront en condition de polarisation directe. Alors que la jonction J2 sera en condition de polarisation inverse. La jonction J2 sera donc à l'état désactivé (aucune conduction n'aura lieu). Si l'augmentation de la tension aux bornes de l'anode et de la cathode au-delà du V_BO(Tension de claquage) puis une panne d'avalanche se produit pour J2, puis le thyristor sera à l'état ON (commence à conduire).

Si un V_g (Potentiel positif) est appliqué à la borne de grille, puis une panne se produit à la jonction J2 qui sera de faible valeur V_SI . Le thyristor peut passer à l'état ON, en sélectionnant une valeur appropriée V_g .En cas de panne d'avalanche, le thyristor conduira en continu sans tenir compte de la tension de grille, jusqu'à et à moins que,

Le potentiel V_SIest supprimé ou
Le courant de maintien est supérieur au courant circulant dans l'appareil

Ici V_g - Impulsion de tension qui est la tension de sortie de l'oscillateur de relaxation UJT.

Diagramme de couche de thyristor

Circuits de commutation à thyristors

Circuit de thyristor DC
Circuit thyristor AC

Circuit de thyristor DC

Lorsqu'il est connecté à l'alimentation CC, pour contrôler les charges et le courant CC plus importants, nous utilisons un thyristor. Le principal avantage du thyristor dans un circuit CC en tant que commutateur donne un gain de courant élevé. Un petit courant de grille peut contrôler de grandes quantités de courant d'anode, de sorte que le thyristor est connu comme un dispositif actionné par courant.

Circuit de thyristor DC

Circuit de thyristor AC

Lorsqu'il est connecté à l'alimentation CA, le thyristor agit différemment car il n'est pas identique au circuit connecté CC. Pendant la moitié d'un cycle, le thyristor a été utilisé comme circuit alternatif, ce qui l'a obligé à s'éteindre automatiquement en raison de sa condition de polarisation inverse.

Circuit CA à thyristors

Types de thyristors

En fonction des capacités d'activation et de désactivation, les thyristors sont classés dans les types suivants:

Thyristor ou thyristors contrôlés au silicium
La porte éteint les thyristors ou les GTO
L'émetteur éteint les thyristors ou les ETO
Thyristors à conduction inversée ou RCT
Thyristors à triode bidirectionnelle ou TRIAC
Les MOS désactivent les thyristors ou les MTO
Thyristors ou BCT à commande de phase bidirectionnelle
Thyristors ou thyristors à commutation rapide
Redresseurs ou LASCR commandés par la lumière au silicium
Thyristors contrôlés par FET ou FET-CTH
Thyristors ou IGCT à commutation de grille intégrés

Pour une meilleure compréhension de ce concept, nous expliquons ici certains des types de thyristors.

Redresseur contrôlé au silicium (SCR)

Un redresseur commandé au silicium est également connu sous le nom de redresseur à thyristors. Il s'agit d'un dispositif à semi-conducteurs de contrôle de courant à quatre couches. Les SCR ne peuvent conduire le courant que dans une seule direction (dispositifs unidirectionnels). Les SCR peuvent être déclenchés normalement par le courant qui est appliqué à la borne de porte. Pour en savoir plus sur la SCR. Veuillez suivre le lien pour en savoir plus sur: Principes et caractéristiques du tutoriel SCR

Gate désactiver les thyristors (GTO)

L'un des types spéciaux de dispositifs à semi-conducteurs de haute puissance est le GTO (thyristor de désactivation de la porte). La borne de porte commande les interrupteurs à activer et à désactiver.

Symbole GTO

Si une impulsion positive est appliquée entre les bornes de la cathode et de la porte, alors l'appareil sera allumé. Les bornes de cathode et de grille se comportent comme un Jonction PN et il existe une faible tension relativement entre les bornes. Ce n'est pas fiable en tant que SCR. Pour améliorer la fiabilité, nous devons maintenir une petite quantité de courant de grille positif.

Si une impulsion de tension négative est appliquée entre la grille et les bornes de la cathode, l'appareil s'éteint. Pour induire la tension de la cathode de grille, une partie du courant direct est volée, ce qui à son tour peut chuter le courant direct induit et GTO passe automatiquement à l'état de blocage.

Applications

Entraînements à moteur à vitesse variable
Onduleurs haute puissance et traction

Application GTO sur variateur de vitesse

Il y a deux raisons principales pour lesquelles le variateur de vitesse est la conversation et le contrôle de l'énergie de processus. Et il offre un fonctionnement plus fluide. Le GTO à conduction inverse haute fréquence est disponible dans cette application.

Application GTO

L'émetteur éteint le thyristor

Le thyristor de désactivation de l'émetteur est un type de thyristor et il s'allumera et s'éteindra en utilisant le MOSFET. Il comprend à la fois les avantages de le MOSFET et GTO. Il se compose de deux portes: une porte est utilisée pour s'allumer et une autre porte avec un MOSFET série est utilisée pour s'éteindre.

L'émetteur éteint le thyristor

Si une porte 2 est appliquée avec une certaine tension positive et elle activera le MOSFET qui est connecté en série avec la borne de cathode du thyristor PNPN. Le MOSFET connecté au borne de porte thyristor s'éteindra lorsque nous avons appliqué une tension positive à la porte 1.

L'inconvénient du MOSFET connecté en série avec la borne de grille est que la chute de tension totale augmente de 0,3 V à 0,5 V et les pertes qui y correspondent.

Applications

Le dispositif ETO est utilisé pour le limiteur de courant de défaut et le disjoncteur en raison de sa capacité d'interruption de courant élevée, de sa vitesse de commutation rapide, de sa structure compacte et de sa faible perte de conduction.

Caractéristiques de fonctionnement de l'ETO dans un disjoncteur à semi-conducteurs

Par rapport aux appareillages électromécaniques, les disjoncteurs à semi-conducteurs peuvent offrir des avantages en termes de durée de vie, de fonctionnalité et de vitesse. Pendant le transitoire d'arrêt, nous pouvons observer les caractéristiques de fonctionnement d'un Interrupteur d'alimentation à semi-conducteur ETO .

Application ETO

Thyristors à conduction inverse ou ECR

Le thyristor normal à haute puissance est différent du thyristor à conduction inverse (RCT). RCT ne peut pas effectuer le blocage inverse à cause de la diode inverse. Si nous utilisons une roue libre ou une diode inversée, ce sera plus avantageux pour ces types d'appareils. Parce que la diode et le SCR ne conduisent jamais et ne peuvent pas simultanément produire de chaleur.

Symbole RCT

Applications

Applications RCT ou thyristors à conduction inverse dans les convertisseurs et changeurs de fréquence, utilisés dans Contrôleur AC en utilisant Circuit des amortisseurs .

Application dans le contrôleur AC à l'aide de snubbers

Protéger le éléments semi-conducteurs contre les surtensions consiste à disposer les condensateurs et les résistances en parallèle aux commutateurs individuellement. Ainsi, les composants sont toujours protégés des surtensions.

Demande d'ECR

Thyristors à triode bidirectionnelle ou TRIAC

TRIAC est un appareil pour contrôler le courant et c'est un semi-conducteur à trois bornes dispositif. Il est dérivé du nom appelé Triode pour courant alternatif. Les thyristors ne peuvent conduire que dans un sens, mais TRIAC est capable de conduire dans les deux sens. Il existe deux options pour changer de forme d'onde CA pour les deux moitiés: l'une utilise TRIAC et l'autre est des thyristors connectés dos à dos. Pour activer la moitié du cycle, nous utilisons un thyristor et pour faire fonctionner un autre cycle, nous utilisons des thyristors connectés en inverse.

Triac

Applications

Utilisé dans les gradateurs de lumière domestique, les commandes de petits moteurs, les commandes de vitesse de ventilateur électrique, le contrôle de petits appareils électriques CA domestiques.

“circuit de protection contre les surtensions ca ”

Application dans le gradateur de lumière domestique

En utilisant les parties hachées de Tension alternative le variateur de lumière fonctionnera. Il permet à la lampe de ne laisser passer que les parties de la forme d'onde. Si dim est plus que le découpage de la forme d'onde est également plus. La puissance transférée déterminera principalement la luminosité de la lampe. Le TRIAC est généralement utilisé pour fabriquer le variateur de lumière.

Application Triac

Il s'agit de Types de thyristors et leurs applications . Nous pensons que les informations fournies dans cet article vous sont utiles pour une meilleure compréhension de ce projet. En outre, toute question concernant cet article ou toute aide à la mise en œuvre du projets électriques et électroniques , vous pouvez vous sentir libre de nous contacter en vous connectant dans la section commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quels sont les types de thyristors?

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