I.4. Le thyristor GTO (Gate Turn Off)
Par rapport au thyristor classique, le thyristor GTO est en plus
commandable à l'ouverture par un courant iG négatif.
Ce composant entièrement commandable est à 3
segments. Du point de vu de sa commande, puisque la gâchette est
parcourue en permanence lors de la phase de conduction par le courant
iG. Sa commande est donc plus difficile à mettre en Suvre que
pour les composants à grille isolée.
Un autre inconvénient est la présence de pertes
importantes lors de l'ouverture (le courant met un certain temps à
s'annuler) [4].
Figure I-13 : Symboles,
Caractéristiques réelle et idéale d'un Thyristor GTO.
I.5. Transistor bipolaire de puissance (Bipolar
Junction Transistor : BJT)
Parmi les deux types, NPN et PNP, le transistor
de puissance existe essentiellement dans la première catégorie
Fig.I-14.
Le transistor est un composant totalement
commandé : à la fermeture et à l'ouverture. Il n'est pas
réversible en courant, ne laissant passer que des courants de collecteur
iC positifs. Il n'est pas réversible en tension, n'acceptant
que des tensions VCE positives lorsqu'il est bloqué
[3].
Figure I-14 : transistor NPN de puissance. I.5.1.
Fonctionnement parfait
Le transistor possède deux types de
fonctionnement : le mode en commutation est employé en
électronique de puissance tandis que le fonctionnement linéaire
est plutôt utilisé en amplification de signaux.
Dans son mode de fonctionnement linéaire, le
transistor se comporte comme une source de courant iC commandée
par le courant iB. Dans ce cas, la tension VCE est
imposée par le circuit extérieur.
La Fig.I-15 propose l'évolution des
grandeurs entre le blocage, le fonctionnement linéaire et la saturation
[3].
Figure I-15 : Modes de
fonctionnement.
Figure I-16 : Caractéristique du transistor
parfait.
I.5.2. Fonctionnement réel
Le composant réel subit quelques
différences par rapport à l'élément
parfait.
Ø A l'état saturé
ü le transistor est limité en puissance :
courbe limite dans le plan (VCE, iC), l'hyperbole
de dissipation maximale ;
ü le courant maximal moyen de collecteur est donc
lui aussi limité (ICmax) ; ü la tension
VCE n'est pas tout à fait nulle (VCEsat `
0).
Ø A l'état bloqué
ü la tension VCE ne peut
dépasser une tension (VCE0) qui provoquerait de
claquage de la jonction ;
ü un courant résiduel dû aux porteurs
minoritaires circule dans le collecteur (ICB0).
I.5.3. Choix d'un transistor
Après avoir établi les chronogrammes de
fonctionnement (VCE et iC ), on calcule les
valeurs extrêmes prises par :
Ø la tension VCE (à
l'état bloqué) ;
Ø le courant maxi iC (à
l'état saturé).
Par sécurité de dimensionnement, on
applique un coefficient de sécurité (1,2 à 2) à ces
valeurs. Elles doivent être supportées par le composant
choisi.
On doit ensuite déterminer le courant iB
(> iC/2) que doit délivrer la commande [2].
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