Le thyristor

 

Le thyristor
Le thyristor est un élément semi-conducteur assez similaire à la diode à jonction, utilisée pour le redressement du courant alternatif. Comme la diode, il laisse passer le courant électrique dans un seul sens, de l’anode (A) à la cathode (K). Cependant, le thyristor possède une troisième électrode: la gâchette (G, en anglais gate). Le thyristor ne conduira que si un courant minimum et positif est fourni à la gâchette.
On pourrait résumer en disant que le thyristor est une diode commandée et plus précisément une diode de redressement commandée. En anglais, il est désigné par l'acronyme SCR, pour Silicon Controlled Rectifier (redresseur commandé au silicium).
Symbole et constitution du thyristor

 

 

 

 

 

Constitution et fonctionnement du thyristor


Le thyristor est un semi-conducteur constitué d'un sandwich de quatre couches de silicium, alternativement P et N. Il existe en modèles de faible, moyenne ou forte puissance.
Le thyristor ne conduit, on l'a vu, que lorsqu'il est "amorçé". L’amorçage, par le courant de gâchette, peut se faire en courant continu. Il suffit de fermer l’interrupteur de commande pendant un court instant pour obtenir un courant de gâchette de faible valeur. A partir de ce moment le thyristor s’amorce (on dit en anglais qu'il est on state) et reste amorcé, même après ouverture de l’interrupteur. Dans la pratique, l'interrupteur est souvent un générateur d’impulsions.
On désamorce le thyristor en faisant chuter la tension anode-cathode: dès que le courant descend en dessous du courant de maintien, le thyristor ne conduit plus (on dit en anglais qu'il est off state).
Caractéristique du thyristor

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Caractéristique d'un thyristor. Pour le rendre conducteur (on state), on doit d'abord lui injecter un courant de gâchette suffisant. Ensuite, tant que le courant dans la charge reste supérieur à IL (L pour latch, verrou), et même en l'absence de courant de gâchette, le thyristor continue de conduire. Pour le bloquer, le courant dans la charge doit descendre sous une valeur IH (H pour hold, maintien) pendant un temps suffisant. Comparez la caractéristique du thyristor avec celle d'une diode.


Fonctionnement du thyristor

 

Si on ferme l'interrupteur K1, il ne se passe rien! Pour amorcer le thyristor, il faut envoyer une impulsion de courant dans la gâchette du thyristor en fermant l'interrupteur K2 (K1 restant fermé): la lampe L s'allume. Si maintenant on ouvre K2, la lampe continue de briller. Pour l'éteindre, c'est-à-dire bloquer la conduction, il faut ouvrir K1 de manière à faire chuter la d.d.p. anode-cathode à une valeur nulle ou presque.
A noter que si on inverse les polarités de l'alimentation (BA), le thyristor ne s'amorcera pas: il est en effet polarisé, comme une diode.

Le thyristor est utilisé en continu ou en alternatif dans les circuits électroniques et électrotechniques de puissance. On y a recours notamment pour faire varier la vitesse des moteurs à courant continu (par exemple, sur certaines locomotives).