Principes de base des thyristors

Conditions de conduction du thyristor : premièrement, une tension directe doit être appliquée entre l'anode et la cathode du thyristor ; deuxièmement, une tension directe doit également être appliquée à la gâchette. Ces deux conditions doivent être remplies simultanément pour que le thyristor passe en conduction.


Redresseur de contrôle unidirectionnel au silicium Slkor BTB16-800B SCR TO-263 

En termes simples, pour qu'un thyristor conduise :

(1) Un signal doit être appliqué ;

(2) L'anode doit être à un potentiel plus élevé que la cathode (c'est-à-dire qu'une tension directe doit exister entre elles).

Une fois qu'un thyristor est conducteur, il le reste même si la tension de grille est réduite ou supprimée. En termes simples, il reste passant même lorsque le signal disparaît.

Conditions de désactivation du thyristor : Réduisez ou supprimez la tension directe entre l'anode et la cathode, de sorte que le courant anodique tombe en dessous du courant de maintien minimum.

Pour simplifier :

● Pour qu'un thyristor s'allume, il a besoin à la fois d'un signal et que l'anode soit à un potentiel plus élevé que la cathode.

● Une fois allumé, il reste allumé même si le signal est supprimé (un seul signal suffit à le déclencher).

● Pour l'éteindre, coupez l'alimentation électrique du circuit anode-cathode ou abaissez le potentiel de l'anode en dessous du potentiel de la cathode.

Un thyristor unidirectionnel est comparable à une diode commandée, sa conduction étant régulée par un signal. Il laisse ainsi passer le courant continu sans entrave ; en courant alternatif, il conduit pendant l’alternance positive mais pas pendant l’alternance négative (la diode se comporte alors comme un redresseur).

Un thyristor bidirectionnel (triac) peut conduire un courant alternatif.

Analyse de cas de circuits de commande à thyristors

Thyristors unidirectionnels (composants pouvant contrôler des diodes)

Interrupteur électronique à commande lumineuse

● Un interrupteur électronique commandé par la lumière utilise la conduction et le blocage d'un thyristor pour allumer et éteindre. La conduction et le blocage du thyristor sont contrôlés par l'intensité de la lumière naturelle (ou artificielle).

● Cet appareil convient aux lampadaires, aux éclairages des couloirs des dortoirs ou à l'éclairage d'autres lieux publics, s'éteignant automatiquement pendant la journée et s'allumant la nuit pour économiser l'électricité.

Principe de fonctionnement:

Comme le montre le schéma de circuit ci-dessus :

1. Une tension alternative de 220 V est convertie en tension continue pulsée par l'intermédiaire de l'ampoule H et d'un pont redresseur, assurant ainsi une polarisation directe (environ 300 V continu pulsé). Lorsque ce courant traverse la diode du thyristor unidirectionnel VS, l'ampoule s'allume. Pour cela, la gâchette du thyristor doit recevoir une tension de signal, ce qui nécessite la conduction du transistor 9014.

2. Comment se comporte le 9014 ?

Le courant continu pulsé de 300 V est divisé par R1 (100 kΩ), R2 (470 kΩ) et D (photorésistance). Parallèlement, R1 et DW (diode Zener) forment un diviseur de tension, et DW fixe la tension aux bornes de R2 et de la photorésistance à 6.8 V, préparant ainsi le transistor à la conduction.

● De jour, lorsque la luminosité dépasse un certain niveau, la photorésistance D présente une faible résistance (≤ 1 kΩ). La tension de 6.8 V chute à la base du transistor, provoquant la coupure du transistor V (les transistors NPN se coupent à des niveaux élevés). Aucun courant ne circule depuis son émetteur, de sorte que le thyristor unidirectionnel VS reste bloqué en raison de l'absence de courant de déclenchement, et l'ampoule H ne s'allume pas. La résistance R1 et la diode Zener DW limitent la tension de polarisation du transistor à 6.8 V maximum, protégeant ainsi le transistor.

● La nuit, lorsque la luminosité descend en dessous d'un certain niveau, la photorésistance D présente une résistance élevée (≥ 100 kΩ). Ceci provoque la conduction du transistor V (les transistors NPN conduisent à faible intensité), avec environ 0.8 V à l'émetteur, ce qui déclenche la conduction du thyristor VS et l'allumage de l'ampoule H.

● Installation et mise au point : Lors de l’installation, placez le circuit imprimé soudé dans un boîtier en plastique transparent et fixez-le. Connectez-le en série avec la lampe contrôlée H et orientez-le vers le ciel ou une zone éclairée près d’une fenêtre, en évitant toute exposition directe à la lumière nocturne dans un rayon de 3 mètres.

● Le débogage doit être effectué au crépuscule. Ajustez la résistance de RP afin que la lampe contrôlée H s'allume à un niveau de luminosité approprié.

Éclairage à retardement simple

● Principe du circuit : Le circuit de cette lampe à temporisation est représenté sur le schéma ci-joint, le circuit de temporisation étant encadré en pointillés. Sur le schéma, K représente un interrupteur.

● Lorsque K est fermé, le courant circule directement à travers K pour allumer l'ampoule, et les autres circuits restent inactifs.

● Lorsque K est désactivé, la tension de 220 V est redressée par la diode. D'une part, elle charge le condensateur C à travers R1 ; pendant la charge de C, aucun courant ne circule à travers R2, le transistor V reste donc bloqué. D'autre part, cette tension fournit une tension de déclenchement au thyristor SCR à travers R3 et R4, maintenant ainsi le thyristor conducteur. La lampe reste donc allumée pendant un certain temps après avoir été éteinte.

Une fois le condensateur C complètement chargé, le courant circule à travers R1 et R2 jusqu'à la base du transistor V, le faisant passer de l'état bloqué à l'état conducteur. Lorsque le transistor conduit, le courant traverse l'ampoule, puis R3, et enfin le transistor jusqu'à sa borne négative. À ce stade, l'impédance du transistor étant faible, aucun courant ne circule à travers R4 vers la gâchette du thyristor, qui se bloque donc. Le courant traversant l'ampoule et la résistance élevée de R3 (220 kΩ) entraînant une chute de tension importante, l'ampoule s'éteint.

● Pendant la période de délai après l'extinction de la lumière dans ce circuit, le temps de délai est déterminé par les valeurs de la résistance R1 et du condensateur C.

Ce circuit utilise un thyristor unidirectionnel. Pendant la période de temporisation suivant l'extinction de la lampe, sa luminosité est réduite de moitié environ par rapport à son intensité maximale, ce qui permet de répondre aux besoins visuels tout en économisant de l'énergie.

● Réalisation du circuit : Pour le thyristor unidirectionnel (SCR) de ce circuit, utilisez un MCR100-8 supportant une tension d'au moins 600 V. La puissance de l'ampoule ne doit pas dépasser 100 W. La diode VD est une 1N4007 et le transistor V est un C1815. Toutes les résistances sont des résistances à film de carbone de 1/8 W.

2. Thyristors bidirectionnels (composants pouvant contrôler le courant alternatif)

Ce qui suit est un circuit de thyristor bidirectionnel classique, qui utilise l'isolation par optocoupleur pour contrôler les circuits haute tension avec des signaux basse tension, permettant une gradation continue des lumières.