Blocage d'un thyristor

[invitec108efaa]

Bonjour tout le monde.

J'ai une question sur les conditions de blocage d'un thyristor.

Dans la littérature il est dit que pour qu'un thyristor se bloque, il faut soit que la tension à ses bornes devienne négative, soit que le courant qui le traverse devienne nul.

Or, si l'on regarde les chronogrammes de tension pour un redressement commandé double alternance (pont de Graetz tout thyristor) sur charge RLE (L suffisamment grand pour que I=CSTE), on s'aperçoit que lorsque l'alternance négative commence (donc ve(t)<0) les deux thyristors passants lors de l'alternance positive ne se bloquent pas et conduisent jusqu'à l'impulsion de gâchette des deux autres.

Ce que je ne comprend pas c'est pourquoi ils ne se bloquent pas puisque la tension à leur borne devient négative ?

Pour moi le problème viendrai des conditions de blocage, je les formulerai de cette manière :

Le thyristor ne se bloque que si la tension devient négative LORSQU'aucun courant ne le traverse.

De la même manière, les conditions d'amorçages seraient :

Le thyristor s'amorce si un courant le traverse LORSQUE la tension à ses bornes est positive.

Voila j'espère m'être fait comprendre et si quelqu'un peut peut m'apporter ses lumières sur le sujet je lui en serai très reconnaissant, j'ai un exam là dessus tout à l'heure et j'arrive pas trouver la réponse sur le web.

Merci d'avance
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[gienas]

Bonjour cissou07 et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... Dans la littérature il est dit que pour qu'un thyristor se bloque, il faut soit que la tension à ses bornes devienne négative, soit que le courant qui le traverse devienne nul ...

Hum!

C'est un peu plus compliqué et plus simple à la fois.

Pour bloquer, il faut annuler/rendre inférieur à ... le courant pendant un temps "long"

ou bien

rendre le courant négatif pendant un temps énormément plus court.

Comme il peut (il y a souvent) déphasage entre courant et tension, il ne faut pas s'intéresser qu'à la tension.

... Or, si l'on regarde les chronogrammes de tension pour un redressement commandé double alternance (pont de Graetz tout thyristor) sur charge RLE (L suffisamment grand pour que I=CSTE), on s'aperçoit que lorsque l'alternance négative commence (donc ve(t)<0) les deux thyristors passants lors de l'alternance positive ne se bloquent pas et conduisent jusqu'à l'impulsion de gâchette des deux autres ...

Je n'ai rien compris.

Sans le chronogramme, pas facile.

... Le thyristor s'amorce si un courant le traverse LORSQUE la tension à ses bornes est positive ...

Pas clair.

Si un courant traverse, il est amorcé.

Il faut du courant gâchette suffisant et la tension A+ et K- pour que l'amorçage se produise. Comme là, il ne peut encore y avoir de notion de déphasage, puisque le courant est nul, seule la tension AK est déterminante.

[invitec108efaa]

C'est vrai tout est plus simple avec schéma. Voila j'ai entouré le moment que je ne comprend pas.

[gienas]

... Ce que je ne comprend pas c'est pourquoi ils ne se bloquent pas puisque la tension à leur borne devient négative ? ...

Sans tenir compte de la partie mise en gras dans ma citation, qu'est-ce qui te montre l'état conducteur/bloqué, puisque tes chonogrammes ne montrent pas de courant?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec108efaa]

parce qu'un thyristor parfait a une tension nul à ses bornes, non ?

[gienas]

parce qu'un thyristor parfait a une tension nulle à ses bornes ...

Ce critère est très insuffisant pour juger de la conduction ou non.

[invitec108efaa]

Ok je vai pas te demander de me faire un cour sur le thyristor mais je te remercie quand même pour le temps que tu mas consacré, maintenant je c'est où chercher.

[Tropique]

Ce qui se passe, c'est qu'après le passage à 0 de la tension, le courant continue à circuler comme avant: on voit que le courant dans la charge (en rouge) est une droite parfaite. L'inductance L est supposée très élevée, et lisse les variations que la tension pourrait tenter d'imposer (c'est une approximation didactique évidemment, mais pour une durée égale à une petite partie du cycle, c'est légitme).
Le courant continue donc à circuler, bien que la tension se soit inversée (et réinjecte de la puissance active dans la source), et sans intervention éxtérieure, les choses pourraient continuer ainsi indéfiniment (jusqu'à ce que la self se décharge).
Mais peu de temps après le passage à 0, on amorce l'autre paire de thyristors, qui va dériver le courant, imposer la tension d'alimentation négative aux bornes de ceux initialement conducteurs, et par voie de conséquence les éteindre.

Pour mieux comprendre, j'ai dessiné le circuit à l'instant de la permutation, en ne laissant qu'une seule paire pour plus de clarté (le circuit est symétrique).

Initialement, c'est U1 qui ferme le circuit (et recharge la source). U2 voit à ses bornes à peu de choses près la tension de la source, dans le bon sens, il est donc prêt à être amorcé; quand il le fait, il dérive le courant qui passait par U1, et lui applique la tension de la source en inverse, ce qui le bloque.

[invitec108efaa]

Merci Tropique c'est ce que je voulais savoir. Donc si je résume, le thyristor ne se bloque pas tant que le courant qui le traverse ne s'annule pas et cela même si il est polarisé en inverse. C'est ça ?

[gienas]

... le thyristor ne se bloque pas tant que le courant qui le traverse ne s'annule pas ...

Je trouve ton "résumé" très incomplet.

L'inversion du courant, qui sera très brève, c'est le moyen habituel de blocage. Parce que l'annulation, comme je l'ai écrit, cela nécessite d'attendre trop longtemps. Il faut aller voir des datasheets. Ces temps sont incompatibles avec les fréquences des applications.

... et cela même si il est polarisé en inverse ...

Cela n'a pas de raison d'être, au contraire. Je ne sais pas inverser le courant, sans inverser la tension.

[Tropique]

Merci Tropique c'est ce que je voulais savoir. Donc si je résume, le thyristor ne se bloque pas tant que le courant qui le traverse ne s'annule pas et cela même si il est polarisé en inverse. C'est ça ?

Toi, tu "sais" (que tu crois) que le thyristor est polarisé en inverse, parce que tu regardes la polarité de la source alternative. Mais le thyristor, lui, voit du positif sur son anode, du négatif sur sa cathode, et est traversé par un courant positif. Et par conséquent, il vote avec ses porteurs, électrons et trous: il reste conducteur.

[gienas]

Bonjour à tous

... il vote avec ses porteurs, électrons et trous: il reste conducteur.

Excellent, la démocratie au sein des jonctions.

C'est vrai qu'on dit, "quelque part" que Tropique connait bien, que l'union fait la force ...

[antoninelghozi]

Bonjour,
Excusez moi de déterrer ce sujet mais j'ai exactement le même problème que notre ami cissou07 et je n'ai pas compris vos explications.
La seule chose qui change dans le problème qui m'est demandé est qu'il n'y a pas de source de tension dans ma charge, juste bobine + résistance.
En page 3 de ce pdf, les graphiques montrent que la tension Vak (tension aux bornes du thyristor) est encore nulle après T/2 (modulo T). Chose que je ne comprends pas car à ce moment la tension Ve est négative et par conséquent, je suppose que le courant l'est également.
Merci d'avance

[antoninelghozi]

Ce qui se passe, c'est qu'après le passage à 0 de la tension, le courant continue à circuler comme avant

C'est cette phrase que je ne comprends pas. Dans mon cas, il n'y a qu'un thyristor (cf pdf) mais le problème est toujours la. La bobine parfaite transforme la sinusoïde du courant en signal carré. Le courant est donc négatif après T/2 ?

[gienas]

Bonjour antoninelghosi et tout le groupe

... La bobine parfaite transforme la sinusoïde du courant en signal carré. Le courant est donc négatif après T/2 ?

Là, c'est moi qui ne comprends pas.

Quelle est cette "loi" que tu viens d'inventer?

En présence d'un signal sinusoïdal, la bobine a un comportement connu, habituel, que tu es supposé connaître. Il s'applique bien.

Quant au SCR, sa conduction, une fois établie, elle s'arrête quand le courant devient nul ou "tend" à s'inverser.

À toi de concilier cette règle et ce qui se passe dans ton circuit.

[antoninelghozi]

Effectivement, la je viens de réinventer l'électronique
J'ai maintenant les idées claires en ce qui concerne le lissage, enfin du moins je l'espère.
J'en suis là niveau compréhension désormais : la courant est lissé donc l'amplitude de ses variations est amoindrie mais il s'annule tout de même périodiquement ? Du coup, en T/2, le courant s'annule non ?
Merci de mettre le doigt sur mes incompréhensions, j'avance petit à petit

[gienas]

... je viens de réinventer l'électronique ...

Je le crains, en effet.

... J'ai maintenant les idées claires en ce qui concerne le lissage ...

Je ne vois pas bien ce que le lissage vient faire dans ta galère.

Ce terme est généralement utilisé pour désigner le filtrage d'une tension continue. Une tension "continue" très parasitée (par exemple brute de redressement) est filtrée pour la rendre continue. Je te laisse le soin de préciser quel est le composant essentiel d'un tel lissage.

... la courant est lissé donc l'amplitude de ses variations est amoindrie ...

Là, oui, je confirme. C'est ce que je viens d'affirmer.

... le courant ... lissé ... s'annule tout de même périodiquement ...

Je ne vois pas pourquoi. Ne ferais-tu pas, aussi, une confusion entre courant et tension?

Quand on parle de lisser, on pense d'abord à de la tension.

Quand moi, je parle de courant qui s'annule/s'inverse, je suis dans le cadre de ta question: le SCR.

... Du coup, en T/2, le courant s'annule non ? ...

D'après ma définition, si ce courant s'annulait, pour s'inverser, il y aurait blocage du SCR. Le chronogramme le confirme-t-il?

[antoninelghozi]

Ah non finalement j'ai toujours autant de mal à comprendre cette histoire de lissage...
Qu'elle est l'allure du courant pour un thyristor seul avec une charge inductive (avec Lω/R >> 1), le tout branché sur une source de tension alternative ?
Parce que si la bobine "lisse le courant" et tend donc à gommer ses variations, le courant sera nul non ?
Je suis perdu...

Je ne vois pas bien ce que le lissage vient faire dans ta galère.

Il vient faire que dans mes TD, on me dit que comme Lω/R>>1, i est constant :/
Cela a t il un rapport avec le lissage ?

[antoninelghozi]

Dans mes TD, quand ils disent que i est constant, on est en PD2. J'aimerais déjà comprendre les chronos avec 1 thyristor
Peux tu me donner cette fameuse allure de courant ?

Il semble effectivement que je fais une grosse confusion sur les sources de courant. Je pensais que le courant avait la même allure que la tension pour une source de tension...

[antoninelghozi]

Donc dans ce fameux pdf, je ne comprends toujours pas pourquoi i s'annule en T/2+α, bloquant ainsi le thyri

[antoninelghozi]

J'ai enfin compris !! (Il était temps)
La confusion venait effectivement de la source de tension alternative. Je croyais que le courant était lui aussi alternatif ^^
Mais du coup, je ne comprends effectivement pas pourquoi on me parle de lissage de courant et de condition Lω/R>>1

[gienas]

Bonjour à tous

... Il semble effectivement que je fais une grosse confusion sur les sources de courant. Je pensais que le courant avait la même allure que la tension pour une source de tension...

Il n'y a pas que là que tu fais des confusions.

Tu dois faire la distinction entre courant et tension, qui ne sont pas les mêmes "notions", et t'intéresser à leurs phases respectives. Si tu reprends attentivement tes cours, tu devrais retrouver qu'il est question de déphasages entre l'un et l'autre, quand des composants inductifs ou capacitifs sont associés à des résistances, qui, elles, sont "fidèles", en ce sens qu'elles ne changent pas de comportement, quelle que soit la nature des tensions mises en jeu.

Pour éviter de te compliquer la vie, commence par supprimer le SCR, que tu remplaces par un court circuit, et analyse ce que fera le courant dans la boucle. Tu devrais avoir une surprise.

Cela devrait t'expliquer pourquoi, quand le SCR est introduit, il y a ce décalage au blocage.

Attention cependant pour le moment de l'amorçage! La présence de l'inductance va sûrement modifier l'allure de la forme du courant, par rapport à ce que tu avais trouvé dans l'analyse précédente.

Pour ton rapport très supérieur à 1, demandes toi ce que représente le terme Lω, et si le rapport Lω/R est pertinent.

S'il l'est, quelle est la signification de l'inégalité

Lω >> R?

[ranarama]

bjr.
Peux être as tu loupé quelques étapes avant de t'attaquer à ce montage, comme pour n'importe quoi la difficulté doit être croissance , c une des bases de l'apprentissage.
As tu compris le cours et les exercices impliquant UN seul thyristors ?
As tu compris le cours et les exercices impliquant DEUX thyristors ?
Si la réponse est non, alors retourne en arrière (il n'y a pas de honte de toute manière c'est la seule démarche efficace)

[antoninelghozi]

Peux être as tu loupé quelques étapes avant de t'attaquer à ce montage

Surement !
De ce fait, je reprends l'étude du montage 1 thyri sur charge purement résistive. Arrêtez moi si je me trompe
De 0 à phi, la tension de source est positive mais on n'a pas envoyé d'impulsion sur la gâchette du thyri.
A phi, on balance la sauce sur la gâchette. Comme la tension est positive à ses bornes, il est amorcé !
Il conduit jusqu'en pi, puis se désamorce naturellement car la tension s'annule en pi donc l'intensité également (merci ohm).
La tension étant négative à ses bornes jusqu'à 2 pi, on attend qu'elle redevienne positive pour envoyer un train d'impulsions sur la gâchette.
Et ça repart pour un tour !!
Donc si je ne me trompe pas, dans ce cas, le courant a la même allure que la tension de sortie.

[ranarama]

Bravo ton raisonement est correct.

Ceci dit la dernière phrase fait peur ! tu parles du th ? parce que la loi d'ohm ça ne marche que dans le cas d'une RESISTANCE pas pour un Th... [u= R * I]

D'après mes souvenirs il faut voir le th comme un interrupteur càd Uth est toujours en dualité avec
Ith car un inter ne peu etre ouvert et fermé à la fois :

si Uth > 0 => l'inter est ouvert => i =0

si Uth =0 => l'inter est fermé => i > 0 (i<0 pas possible car il se conduit comme une diode lorsqu'il est passant)

si ça peut t'aider je te file les chronogrammes et le résumé de cours :

https://mega.co.nz/#!o1ghXACK!eUpBda...E2eRIwrCrHk54c

t'as quasiment tous les cas possible tu va devenir une bête du thyristor

[antoninelghozi]

parce que la loi d'ohm ça ne marche que dans le cas d'une RESISTANCE pas pour un Th...

De ce fait, je reprends l'étude du montage 1 thyri sur charge purement résistive

J'ai bien un résistance dans ma boucle. Comme U=R.I, le courant et la tension ont la même allure à "R amplitude" près ?

[ranarama]

oui bien ya toujours proportionnalité dans le cas d'une résistance. Simplement dans le msg précedment certaine phrases sont très ambigus puisque tu parles de "tension" et de "courant" sans préciser de quoi il est question, Th ou Resist ??

erratum : je voulais dire (i<0 pas possible car il se conduit comme une diode lorsqu'il est AMORCE) ++ sinon ça n'a aucun sens

[antek]

J'ai bien un résistance dans ma boucle. Comme U=R.I, le courant et la tension ont la même allure à "R amplitude" près ?

Aux bornes de la charge, oui.

[antoninelghozi]

Nan mais attendez, je n'ai peut être pas été précis mais je n'ai qu'une boucle la !
Un source de tension alternative en série avec un thyri et une rési. C'est tout
Donc le courant est le même car une seule boucle.
Dites moi que je n'ai encore pas dit une monstruosité

[antek]

Aux bornes de la charge, oui.

Tension aux bornes de la charge et courant dans la charge. C'est dimanche, j'ai le droit de dire des conneries.