Les thyristors sont des dispositifs semi-conducteurs utilisés principalement pour commuter et contrôler l’énergie électrique dans diverses applications. Pour utiliser des thyristors, ils sont généralement connectés dans des circuits où ils peuvent être mis en conduction en appliquant un petit courant de commande à la borne de grille. Une fois déclenché, un thyristor reste en conduction jusqu’à ce que le courant qui le traverse descende en dessous d’un certain seuil ou jusqu’à ce que la tension à ses bornes inverse la polarité. Les thyristors sont souvent utilisés dans des circuits nécessitant une commutation de courant élevé, tels que la commande de moteur, la gradation de la lumière et la régulation de puissance.
L’utilisation principale des thyristors consiste à contrôler de grandes quantités de puissance électrique dans les circuits alternatifs et continus. Ils sont largement utilisés dans les applications nécessitant une commutation et un contrôle précis des charges électriques, où les interrupteurs mécaniques seraient peu pratiques en raison de courants élevés ou d’exigences de commutation fréquentes. Les exemples incluent les redresseurs à contrôle de phase, les régulateurs de tension alternative et les circuits de commutation haute puissance dans l’automatisation industrielle et l’électronique de puissance.
Les thyristors peuvent être utilisés pour convertir le courant alternatif en courant continu grâce à des techniques telles que la rectification par contrôle de phase. Dans ce processus, un circuit basé sur des thyristors conduit sélectivement des parties de la forme d’onde alternative en déclenchant les thyristors à des points contrôlés pendant chaque cycle de la tension alternative. En contrôlant le timing de conduction des thyristors, la tension alternative est efficacement redressée en une tension continue pulsée. Des circuits supplémentaires tels que des filtres peuvent ensuite être utilisés pour lisser les pulsations, ce qui donne lieu à une sortie CC plus stable, adaptée aux applications telles que les entraînements de moteurs à courant continu ou les chargeurs de batterie.
Les thyristors peuvent être utilisés dans les circuits AC et DC en fonction des exigences spécifiques de l’application. Dans les circuits CA, les thyristors sont couramment utilisés pour le contrôle de phase, la régulation de puissance et le contrôle de la vitesse du moteur CA. Dans les circuits CC, les thyristors sont utilisés pour commuter et contrôler l’alimentation CC, comme dans les entraînements de moteurs CC, les systèmes de charge de batterie et les alimentations CC. Leur capacité à gérer des courants et des tensions élevés les rend polyvalents pour diverses applications d’électronique de puissance.
Le contrôle de puissance avec des thyristors implique d’ajuster le moment où le thyristor conduit pendant chaque cycle CA, appelé contrôle de phase. En faisant varier l’angle de déclenchement (le point de chaque demi-cycle auquel le thyristor est déclenché), la quantité de puissance fournie à la charge peut être contrôlée. Cette méthode est utilisée dans des applications telles que les gradateurs pour les lumières, le contrôle de vitesse pour les moteurs à courant alternatif et les régulateurs de tension pour les radiateurs ou autres charges résistives. En ajustant l’angle d’amorçage du thyristor, la puissance moyenne délivrée à la charge peut varier, permettant un contrôle précis de la puissance électrique dans les applications industrielles et électroniques grand public.