Contactez-nous
Thyristors
Composants bipolaires : circuits de commande
D3232 v1 Archive

Thyristors
Composants bipolaires : circuits de commande

Auteur(s) : Stéphane LEFEBVRE, Bernard MULTON

Date de publication : 10 mai 2003

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Thyristors

2 - Triacs

3 - Transistors bipolaires

4 - Thyristors GTO et GCT

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article présente les principes de commande des principaux composants à semi-conducteur de puissance bipolaires à commande en courant. L’article se focalise sur la mise en forme et l’amplification des courants de gâchette (thyristors, triacs et GTO) pour la commande de ces composants (transistors bipolaires). Les circuits de commande de composants tels que le BJT ou le thyristor GTO dont certaines applications sont restreintes voire obsolètes, sont volontairement traités afin de mieux présenter les circuits de commande de composants tels que les BJT SiC ou les IGCT.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Stéphane LEFEBVRE : Agrégé de Génie électrique - Docteur de l’École normale supérieure de Cachan - Maître de conférences au Conservatoire national des arts et métiers

  • Bernard MULTON : Agrégé de Génie électrique - Docteur de l’Université de Paris 6 - Professeur des Universités à l’École normale supérieure de Cachan – Antenne de Bretagne

INTRODUCTION

Des contextes et les principes de la commande des composants bipolaires de puissance ont fait l’objet d’articles précédents Commande des semi-conducteurs de puissance : contextes et Commande des semi-conducteurs de puissance : principes.

Dans cet article sont développés les circuits de commande :

  • des thyristors pour lesquels une synchronisation des circuits de déclenchement est nécessaire ;

  • des triacs qui se commandent sensiblement comme des thyristors ;

  • des transistors bipolaires qui sont généralement placés en conduction dans un régime limite entre la saturation dure et la quasi-saturation grâce à l’utilisation d’une diode d’antisaturation ;

  • des thyristors GTO (Gate Turn Off) dont le principe de commande est assez proche de celui des transistors bipolaires.

Les circuits de commande pour MOSFET et IGBT font l’objet de l’article MOSFET et IGBT : circuits de commande.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d3232

Lecture en cours
Présentation

Article inclus dans l'offre

"Conversion de l'énergie électrique"

(264 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

1. Thyristors

Pour les notations, le lecteur se reportera en [D 3 231, § 1].

1.1 Généralités

Mises à part les applications dans lesquelles les thyristors servent à des déclenchements non périodiques (commandes de flash, protections par mise en court-circuit), une synchronisation des circuits de déclenchement est nécessaire qu’il s’agisse d’applications de type redressement ou gradateur avec commande de retard à l’amorçage ou encore de contacteurs statiques.

Pour les petites et moyennes puissances (jusqu’à quelques dizaines d’ampères et tension inférieure au kilovolt), le dispositif d’isolation de l’organe de commande n’est pas toujours utilisé. Dans les autres cas, soit dans la plupart des convertisseurs à thyristors, l’isolation est effectuée à l’aide d’un transformateur d’impulsion (figure 1 a) qui assure simultanément la fonction d’isolation et celle de transmission de l’énergie de commande. En très forte puissance, notamment lorsque plusieurs thyristors sont mis en série (applications en haute et très haute tension), les dispositifs d’isolation peuvent être amenés à tenir des tensions de plusieurs dizaines de kilovolts, et la solution d’une isolation par fibre optique est généralement retenue. Elle offre des tensions d’isolation plus élevées qu’avec un transformateur d’impulsion ainsi qu’une plus grande insensibilité aux perturbations conduites par le circuit de commande. Par ailleurs, la fibre optique permet facilement de commander des thyristors éloignés de l’organe de commande, ce qui est généralement le cas dans les convertisseurs de très forte puissance. Pour les dispositifs à commande optique indirecte (figure 1 b) l’énergie de commande peut être prélevée sur le circuit de puissance par l’intermédiaire d’un dispositif d’autoalimentation afin d’éviter que les différents problèmes d’isolement ne se reportent sur les alimentations en énergie.

Lors de la mise en série, l’amorçage de tous les thyristors doit être, de façon idéale,...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Thyristors

Article inclus dans l'offre

"Conversion de l'énergie électrique"

(264 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - RAONIC (D.M.) -   SCR Self-Supplied Gate Driver for Medium-Voltage Application with Capacitor as Storage Element (Thyristors à commande de gâchette auto-alimentée pour applications moyenne tension avec un condensateur de stockage)  -  . IEEE Trans. On Ind. Appl., Vol. 36, No 1, Janvier/Février 2000, pp. 212-216.

  • (2) - GONTHIER (L.) -   The new ACS series : a breakthrough in ruggedness & drive for home appliances (La nouvelle série ACS ; un saut technologique en robustesse et commande pour les applications domestiques)  -  – Note d’Application 1172, SGS Thomson, 1999.

  • (3) - Philips Semiconductors -   Power Semiconductor  -  . Chapter 6 : Power control with thyristors and triacs.

  • (4) - LAFORE (D.), LI (J.M.), REDOUTE (J.) -   A very fast power hybrid module working in thyristor mode  -  . EPE Conf. 1991, Florence, pp. 2439-2441.

  • (5) - RISCHMÜLLER (K.) -   Darlington, Bipmos, Cascode : caractéristiques et critères d’emploi  -  . Électronique Applications no 31, septembre 1983, pp. 35-44.

  • ...
Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Conversion de l'énergie électrique"

(264 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Transistors et circuits intégrés à hétérostructures (III-V)

Le comportement des composants électroniques à semi-conducteurs est largement conditionné par la nature ...

Conception et fonctionnement des stations de conversion à thyristors

Les composants élémentaires ainsi que le fonctionnement des liaisons à courant continu à thyristors sont ...

Introduction aux composants de microélectronique de puissance

La microélectronique de puissance est une branche de la microélectronique qui s’intéresse à la ...

Métallurgie pour la microélectronique à support silicium

La microélectronique repose sur l’assemblage de milliards de transistors sur une même puce et relève de ...