Thyristors, diacs, et Triacs - construction, principes de fonctionnement, et application en électronique
Thyristors, diacs, et Triacs - construction, principes de fonctionnement, et application en électroniqueDate de publication: 30-07-2025 🕒 7 min de lecture
Les éléments semi-conducteurs sont à la base de l'électronique moderne. L'introduction des semi-conducteurs au 20e siècle a ouvert de nouvelles possibilités de miniaturisation, l'augmentation de l'efficacité, et l'amélioration de la fiabilité des dispositifs, ce qui a eu un impact révolutionnaire sur le développement de la technologie. Les éléments semi-conducteurs les plus importants sont les suivants : diodes, les transistors, les Thyristors, diacs, et les Triacs, qui permettent de contrôler le flux de courant, d'amplifier les signaux, et de contrôler les paramètres électriques. Les éléments semi-conducteurs énumérés ci-dessus sont utilisés dans de nombreux appareils modernes - des ordinateurs, en passant par les smartphones, jusqu'aux systèmes industriels avancés.
- Structure et fonctionnement des thyristors
- Structure et fonctionnement des Diacs
- Structure et fonctionnement des Triacs
Structure et fonctionnement des Thyristors
Un Thyristors est un élément semi-conducteur, semblable à un transistor ou à une diode. Il agit comme un élément de commutation, ce qui signifie qu'il peut fonctionner dans deux états. Il est constitué de quatre couches de semi-conducteurs disposées comme suit : p-n-p-n. Bien qu'un Thyristors comporte jusqu'à 4 couches de semi-conducteurs, il n'a que trois fils :
- Anode (A) - il s'agit de l'électrode par laquelle le courant passe dans l'appareil ou le composant électronique. L'anode est chargée positivement par rapport aux autres électrodes, ce qui signifie qu'elle attire les électrons. Elle est généralement désignée par le symbole "A".
- Cathode (K) - il s'agit de l'électrode par laquelle le courant sort de l'appareil. La cathode est généralement chargée négativement par rapport aux autres électrodes, ce qui signifie qu'elle attire les ions positifs. Elle est généralement désignée par le symbole "K".
- Porte (G) - il s'agit de l'élément de contrôle, utilisé pour déclencher la conduction du Thyristors. Il est généralement désigné par le symbole "G".
Pièce jointe n°. 1 - Diagramme montrant la structure du Thyristors.
Pièce jointe no. 2 - Symbole du Thyristors.
Un Thyristors fonctionne comme un interrupteur et peut fonctionner dans deux états.
Les Thyristors dans l'offre de TME
Les états de fonctionnement des Thyristors :
- état de blocage (désactivé) : à l'état désactivé, le thyristor bloque le flux de courant dans le sens de la marche avant, le Thyristors bloque le flux de courant dans le sens de la marche avant \N- de l'anode à la cathode. Tant que le Thyristors est à l'état bloqué, seul un courant de fuite minimal circule dans le circuit.
- état de conduction (marche) : le Thyristors entre dans l'état de conduction lorsqu'il reçoit une impulsion de commande sur la grille (électrode G). Une fois allumé, le Thyristors commence à conduire le courant et reste dans cet état, même si le signal de commande est supprimé. Pour éteindre le thyristor, il faut réduire le courant d'anode à un niveau inférieur au seuil de sécurité-appelé courant de maintien.
Un Thyristors a besoin d'une impulsion de commande sur la grille pour s'allumer. Lorsqu'une tension est appliquée à la grille, un courant de grille circule, ce qui déclenche la conduction du thyristor. Une fois que le Thyristors commence à conduire, le courant passe de l'anode à la cathode, le courant circule de l'anode à la cathode, ce qui permet d'alimenter la charge. Une fois allumé, le Thyristors reste dans l'état de conduction même après que l'impulsion de la porte a été supprimée. Pour l'éteindre, le courant d'anode doit être réduit à une valeur inférieure au courant de maintien, ce qui est souvent obtenu en coupant momentanément l'alimentation.
Exemples d'applications pratiques des Thyristors :
-
Contrôle de l'éclairage et Contrôles de l'intensité lumineuse
Les thyristors sont utilisés dans les gradateurs d'éclairage pour réguler l'intensité lumineuse dans les circuits à courant alternatif (CA). Par un contrôle de phase approprié, le Thyristors permet de modifier la quantité d'énergie fournie à l'ampoule, ce qui permet d'atténuer ou d'éclaircir la lumière.
- Circuits de redressement (redresseurs commandés)
Les thyristors sont largement utilisés dans les redresseurs commandés, qui convertissent le courant alternatif (CA) en courant continu (CC) avec la possibilité de réguler la tension de sortie et le niveau de courant. Les Thyristors-sont utilisés dans les applications industrielles où une alimentation en courant continu régulée et stable est nécessaire.
- Systèmes d'alimentation sans coupure (Alimentations)
Les Thyristors peuvent commuter les sources d'énergie dans les Systèmes ASI. Lorsqu'une coupure de courant est détectée, le Thyristors commute rapidement la source d'énergie vers les piles ou un générateur, garantissant ainsi une alimentation électrique ininterrompue.
- Contrôleursursurs de moteurs AC et DC
Les Contrôles du moteur sont utilisés pour contrôler la vitesse de rotation des moteurs dans les systèmes d'entraînement. Dans le cas des Moteurs à courant continu, le Thyristors régule la tension fournie au moteur, ce qui permet un contrôle précis de la vitesse de rotation. Dans le cas des Moteurs à courant alternatif, les Thyristors peuvent être utilisés dans les Onduleurs.
Structure et fonctionnement des Diacs
Un Diacs est un élément dont la structure est similaire à celle d'un Thyristors. C'est un composant bidirectionnel, sans porte de contrôle : Contrôles- G. Il peut conduire dans les deux sens, mais seulement après avoir atteint une certaine tension de seuil. C'est pourquoi les deux électrodes sont le plus souvent désignées par A1 et A2 ou MT1 et MT2, en fonction de la polarité. Un Diacs est un élément composé de deux dynistors connectés en anti\Nparallèle (parallèle et en opposition)-parallèle (parallèle et en opposition). Il a donc la structure d'un quadricoptère-couche n\N-p-n-p et p\N- p\N- p\N- p\N- p\N- p\N-n-p-n éléments connectés en parallèle, formant une five-couche n-p-n-p-n structure.
Pièce jointe no. 3 - Symbole des Diacs
Pièce jointe no. 4 - Diagramme montrant la structure des Diacs
Exemples d'applications du diac dans la pratique :
- Protection contre les surtensions
Les Diacs peuvent être utilisés dans la protection contre les surtensions. Si la tension dans le circuit dépasse une certaine valeur, le Diacs conduit et abaisse effectivement la tension, ce qui protège les composants sensibles contre les dommages. Ils sont utilisés dans les circuits de protection des équipements électroniques contre les surtensions dans le réseau électrique.
- Variateurs d'éclairage
Les diacs sont largement utilisés dans les gradateurs d'éclairage, où ils coopèrent avec des Triacs ou des Thyristors. Le Diacs déclenche le Triac au moment approprié du cycle du courant alternatif (CA), ce qui permet de réguler en douceur la luminosité de l'éclairage. Grâce à sa conductivité bidirectionnelle, le Diacs permet de contrôler le courant dans les moitiés positive et négative du cycle. - Régulateurs de puissance dans les appareils de chauffage
Les Diacs sont utilisés dans les régulateurs de puissance des appareils de chauffage, tels que chauffages électriques. Grâce à eux, il est possible de contrôler la puissance fournie aux éléments chauffants, ce qui permet un contrôle précis de la température.
Structure et fonctionnement des Triacs
Un Triacs est un élément semi-conducteur à structure symétrique, c'est-à-dire qu'il n'a pas de cathode et d'électrode clairement définies, ce qui signifie qu'il n'a pas de cathode et d'anode clairement définies, clairement définies, comme dans le cas des Diodes ou des Thyristors. Cela signifie qu'il conduit le courant dans les deux sens, en fonction de la polarité. Un Triacs est très similaire à un Thyristors, mais en raison de sa capacité à conduire le courant dans les deux sens, il constitue une solution idéale pour les circuits à courant alternatif.
Les Triacs dans l'offre de TME
Un Triacs a trois électrodes :
- électrode \N- A1
- électrode \N- A2
- porte \N- G
Pièce jointe no. 5 - Symbole du Triacs
Pièce jointe no. 6 - Diagramme montrant la structure du Triacs
Exemples d'applications pratiques des triacs
- Automatisation de la maison et appareils intelligents
Les triacs sont utilisés dans les systèmes d'automatisation de la maison, tels que le contrôle de l'éclairage. Grâce à leur structure, ils permettent une régulation précise de la puissance dans des dispositifs tels que les variateurs de lumière.
- Systèmes audio
Les Triacs peuvent être utilisés dans amplificateurs audio, lorsqu'un contrôle de la puissance dans le cycle du courant alternatif est nécessaire. Cela permet d'ajuster le niveau du volume sans introduire d'importantes pertes d'énergie.
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