Le thyristor, couramment appelé redresseur commandé au silicium (SCR — Silicon Controlled Rectifier), est un composant semi-conducteur qui présente des caractéristiques particulières le rendant très adapté à un large éventail d’applications en électronique de puissance.
Un thyristor est un dispositif semi-conducteur à trois bornes composé de quatre couches alternées de matériaux de type p et n, disposées selon la structure p-n-p-n.
Cette configuration forme trois jonctions PN internes, notées J1, J2 et J3.
Le composant possède trois bornes :
La figure 5 illustre la disposition des jonctions PN d’un thyristor, tandis que la figure 6 montre le symbole le plus couramment utilisé pour représenter un thyristor.
Le fonctionnement d’un thyristor peut être compris en analysant le comportement de ses trois jonctions PN sous différentes conditions de tension.
Lorsqu’une tension positive est appliquée à l’anode par rapport à la cathode, les jonctions J1 et J3 sont polarisées en direct, tandis que la jonction J2 est polarisée en inverse.
Dans cet état, le thyristor ne conduit pas de courant et reste dans son état bloqué (ou OFF).
Le thyristor peut être activé de deux manières :
En augmentant la tension anode-cathode jusqu’à provoquer le claquage par avalanche de la jonction J2.
➜ Cette méthode est dangereuse pour le composant et n’est pas utilisée en pratique.
En appliquant une impulsion positive entre la gâchette (gate) et la cathode.
➜ Cela provoque la conduction de la jonction J2 à une tension plus faible.
➜ L’impulsion de la gâchette injecte des porteurs minoritaires dans la jonction J2 polarisée en inverse, ce qui neutralise la région de déplétion et permet au courant de circuler dans le thyristor.
Une fois que le courant d’anode dépasse le courant de verrouillage (latching current), le thyristor reste conducteur (ON), même si la commande de la gâchette est retirée, tant que le courant d’anode reste supérieur au courant de maintien (holding current).