Thyristors - Détails pratiques

[Brice88]

Bonjour à vous,
Pour un montage perso (pont mixte), je vais utiliser des thyristors.
Mais avant de passer aux essais, j'aimerais avoir quelques précisions générales à leur sujet (voir datasheet "MCR69" jointe):

• * Page 1 , à quoi correspond exactement le terme "I²t" ? Un courant efficace ?
  * Page 2, caractéristiques sur la gate, qui est Vd ? Une tension (alternative ?) sur l'anode ? La tension Vgt est-elle prise entre la gate et la cathode ou l'anode ? Cathode je crois mais pas sûr...

Sur la datasheet "2N6504", page 3, figures 1 et 2 : En gros cela signifie que plus l'angle de conduction est faible, moins le thyristor conduit de courant. Vrai ou faux ? Cela est-il du à une limite intrinsèque du composant ? Est-il possible de la dépasser sans casse ?
Voilà, j'ai fini
Merci d'avance pour vos réponses.
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[gcortex]

700mV entre gachette et cathode

Plus l'amorçage se fait tôt, plus le courant sera élevé.
Pont mixte triphasé à la dernière page : http://g-cortex.franceserv.com/pdf/moteur_synchrone.pdf

[Brice88]

Ok, Merci !

Plus l'amorçage se fait tôt, plus le courant sera élevé.

Cela veut-il dire que moins l'amorçage se fait tôt, moins le thyristor peut laissera passer/ supportera (*) un courant élevé ?

(*)

• supporter => si le courant est trop élevé vis-à vis des specs à ce sujet relatives à l'angle de conduction, le thyristor nous quittera
• laisser passer => si le courant est trop élevé vis-à vis des specs à ce sujet relatives à l'angle de conduction, le thyristor laissera passer le courant max qu'il pourra. "Limitation physique" interne au composant

Lequel de ces deux points est juste ?

Sinon, quid Vd ? (voir post #1).

[gcortex]

Dimensionne tes thyristors comme des diodes

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Bonjour à vous,
Pour un montage perso (pont mixte), je vais utiliser des thyristors.
Mais avant de passer aux essais, j'aimerais avoir quelques précisions générales à leur sujet (voir datasheet "MCR69" jointe):

• * Page 1 , à quoi correspond exactement le terme "I²t" ? Un courant efficace ?

• C'est le produit d'énergie limite dans des conditions adiabatiques au delà duquel on risque la fusion de la jonction
  

  * Page 2, caractéristiques sur la gate, qui est Vd ? Une tension (alternative ?) sur l'anode ? La tension Vgt est-elle prise entre la gate et la cathode ou l'anode ? Cathode je crois mais pas sûr...

C'est la tension vue entre A et K avant amorçage

Sur la datasheet "2N6504", page 3, figures 1 et 2 : En gros cela signifie que plus l'angle de conduction est faible, moins le thyristor conduit de courant. Vrai ou faux ? Cela est-il du à une limite intrinsèque du composant ? Est-il possible de la dépasser sans casse ?

En général on considère les semiconducteurs comme ayant une chute de tension directe plus ou moins constante.
Si c'était 100% vrai, seule la limite du courant moyen serait à prendre en compte: si on fait passer 1A sur une seconde, la dissipation de la jonction sera la même que si on y fait passer 10A durant 0.1s.
Ce ne serait pas le cas avec une résistance, avec laquelle la dissipation serait multipliée par 10.
Mais une jonction réelle a également une composante ohmique, et des faibles rapports cycliques, donc des angles de conduction petits la stressent plus qu'un courant purement continu p.ex.
D'où les courbes de correction (derating, déclassement) pour en tenir compte.

[Brice88]

Merci à tous les deux pour vos réponses.

C'est le produit d'énergie limite dans des conditions adiabatiques au delà duquel on risque la fusion de la jonction

I²t est homogène à une énergie en joule en fait ?

C'est la tension vue entre A et K avant amorçage

Oui, comme par analogie pour les diodes... Je n'avais pas fait le parallèle.

Mais une jonction réelle a également une composante ohmique, et des faibles rapports cycliques, donc des angles de conduction petits la stressent plus qu'un courant purement continu p.ex.
D'où les courbes de correction (derating, déclassement) pour en tenir compte.

Dois-je comprendre qu'il faut éviter les faibles angles de conduction associés à de forts (supérieurs à ce que les courbes indiquent) courants sous peine de mort à plus ou moins long terme du thyristor ?

[Tropique]

I²t est homogène à une énergie en joule en fait ?

Oui, avec le terme en R implicite, puisqu'il fait partie du thyristor

Dois-je comprendre qu'il faut éviter les faibles angles de conduction associés à de forts (supérieurs à ce que les courbes indiquent) courants sous peine de mort à plus ou moins long terme du thyristor ?

Tant que le courant moyen majoré du derating factor reste dans les limites, pas de problème.

[Brice88]

Merci beaucoup !
Tout est clair maintenant. Juste ce petit point :

Oui, avec le terme en R implicite, puisqu'il fait partie du thyristor

Vous parlez de la résistance interne du thyristor ?

[Tropique]

Vous parlez de la résistance interne du thyristor ?

Plutot de sa composante purement ohmique: en cas de surcharge en courant très importante, la tension (et donc la dissipation) aux bornes des jonctions pures (virtuelles) n'augmente qu'en fonction du logarithme du courant, alors qu'elle est directement proportionnelle pour les parties résistives: métallisation, fil de bonding, etc.

A fort courant, c'est ce qui va dominer et causer éventuellement la destruction, alors qu'en fonctionnement normal, ce sont les tensions de jonction qui déterminent les pertes de conduction.

[Brice88]

D'accord. Merci beaucoup pour ces explications !

[Brice88]

Bonjour,
Je reviens à la charge.
J'avais oublié un détail plutôt important : le thyristor, comme les triacs, ne commuttent que lorsque la tension (sinus) sur l'anode a dépassé un certain seuil. Ils restent commutés si au moins le courant qui les traverse est égal au courant de maintient Ih.
Quelle valeur de "tension de commutation" prendre ? 32V comme les diacs ou alors cela dépend-t-il des thyristors ?
D'ailleurs en reprenant la doc : MCR69-D.pdf (post #1), ils incluent page 3 tout en haut une courbe de fonctionnement. La "tension de commutation" semblerait être VDRM mais cette tension est assez élevée (50V ou 100V ; page 1). J'ai trouvé des thyristors dont la datasheet indiquait un VDRM de 600V ! Ce en serait pas plutôt une tension de claquage inverse à ce moment-là ?

Pour résumer j'aimerais savoir quelle est la valeur (s'il n'y en a qu'une seule pour tous les thyristors) de cette "tension de commutation" ou alors où ou sous quel nom la trouver dans les datasheets.
Merci d'avance.

[DAUDET78]

Pour amorcer, le thyristor, il faut au moins qu'il y passe le courant de "hold" et il faut au moins une tension supérieure à sa tension en conduction (soit quelques volts)

[Tropique]

Pour résumer j'aimerais savoir quelle est la valeur (s'il n'y en a qu'une seule pour tous les thyristors) de cette "tension de commutation" ou alors où ou sous quel nom la trouver dans les datasheets.

Elle n'est pas spécifiée, elle vaut universellement Vbe+Vcesat, soit typiquement moins d'un volt (sauf pour certains thyristors rapides).

[Brice88]

Merci à vous, mais parlons-nous de la même chose ?
Je ne parle pas de la tension aux bornes du thyristor commuté, mais de la tension minimale qu'il doit avoir (à l'état bloqué) entre ses bornes pour que sa mise en conduction puisse se faire.
Je voulais également savoir si ce type de comportement est observable (ou non) sur les triacs. J'ai souvenir d'une histoire de 32V minimums pour que le triac commute...
J'ai un doute sur tout ça à cause de la courbe page 3 tout en haut dans cette datasheet : MCR69-D.pdf (post #1) : VDRM ? Que souligne ce paramètre ?
Merci d'avance.

[Tropique]

Merci à vous, mais parlons-nous de la même chose ?

Oui

Je voulais également savoir si ce type de comportement est observable (ou non) sur les triacs.

Re-oui

J'ai un doute sur tout ça à cause de la courbe page 3 tout en haut dans cette datasheet : MCR69-D.pdf (post #1) : VDRM ? Que souligne ce paramètre ?

Tension maximum bloquée en sens direct

[Brice88]

Ok,

Tension maximum bloquée en sens direct

Cela vient donc confirmer mes soupçons.
Mais

Elle n'est pas spécifiée, elle vaut universellement Vbe+Vcesat, soit typiquement moins d'un volt (sauf pour certains thyristors rapides).

Donc apparemment c'est une caractéristique intrinsèque qui varie selon les références mais peu spécifiée. Vous m'indiquez environ 1 volt, des valeurs comme 30V voire plus sont-elles possibles ?
Merci à vous et veuillez excuser mon insistance, mais j'aime bien bien comprendre les choses.

[Tropique]

Ok,

Cela vient donc confirmer mes soupçons.

Non, c'est une tension d'avalanche, de claquage, pas du tout une caractéristique opérationnelle. Ne pas confondre ratings et caractéristiques.

Mais
Donc apparemment c'est une caractéristique intrinsèque qui varie selon les références mais peu spécifiée. Vous m'indiquez environ 1 volt, des valeurs comme 30V voire plus sont-elles possibles ?

C'est absolument et totalement exclu, même pour des thyristors spéciaux.
Pour être précis, cela vaut la chute de tension directe pour Ih.

Merci à vous et veuillez excuser mon insistance, mais j'aime bien bien comprendre les choses.

Il suffit de se reporter au schéma équivalent (transistors) d'un thyristor, c'est immédiatement apparent.

[Brice88]

Bonjour,
Merci pour votre patience.
Apparemment, cette tension de claquage directe est obtenue sans exitation par la gâchette. Si le thyristor (ou triac ?) est activé via sa gâchette dès que la tension à ses bornes a dépassé le seuil Vbe+Vcesat, il sera passant. Vous validez ?
Merci encore.

[DAUDET78]

Si le thyristor (ou triac ?) est activé via sa gâchette dès que la tension à ses bornes a dépassé le seuil Vbe+Vcesat, il sera passant.

Bis Repetita Placent

Pour amorcer, le thyristor, il faut au moins qu'il y passe le courant de "hold" et il faut au moins une tension supérieure à sa tension en conduction (soit quelques volts)