SCR : Fonctionnement du redresseur commandé
Dans cet article, on va découvrir comment fonctionne un redresseur commandé au silicium, plus couramment appelé SCR (Silicon Controlled Rectifier). Ce composant essentiel en électronique de puissance permet de contrôler le flux de courant dans les circuits en courant alternatif.
Définition et principe de base
Un SCR est un semi-conducteur à quatre couches (PNPN) avec trois électrodes : l’anode, la cathode et la gâchette (gate). Il agit comme un interrupteur contrôlé : il bloque ou laisse passer le courant en fonction du signal appliqué à la gâchette.
- Anode : connectée au pôle positif du circuit
- Cathode : connectée au pôle négatif
- Gâchette : permet de déclencher la conduction
Lorsqu’un signal de commande est appliqué à la gâchette pendant que l’anode est positive par rapport à la cathode, le SCR devient conducteur. Il reste dans cet état tant que le courant reste supérieur au courant de maintien. Si le courant tombe à zéro (par exemple à chaque demi-alternance en AC), le SCR se bloque à nouveau.
Applications typiques
Les SCR sont utilisés dans de nombreuses applications nécessitant une commande de puissance :
- Redresseurs contrôlés pour variateurs de vitesse
- Commandes de chauffage industriel
- Gradateurs d’éclairage
- Chargeurs de batterie à courant contrôlé
Types de commande et déclenchement
Le déclenchement d’un SCR peut être :
- Par la gâchette : la méthode la plus courante, en appliquant une impulsion de courant
- Par augmentation de tension : déclenchement involontaire si la tension dépasse la tension d’amorçage
- Par augmentation de température : peut également conduire à une conduction non désirée
Le contrôle précis du déclenchement par la gâchette permet d’ajuster le point d’allumage dans chaque cycle AC. Ce principe est à la base de la commande de phase, où la conduction commence à un moment déterminé de chaque demi-alternance pour moduler la puissance fournie à la charge.
Comparaison avec les diodes classiques
| Caractéristique | Diode | SCR |
|---|---|---|
| Conduction | Automatique dès que polarisée en direct | Contrôlée par un signal de gâchette |
| Commutation | Pas de contrôle de la mise en conduction | Contrôle total du début de conduction |
| Applications | Redressement simple | Commande de puissance |
Montage redresseur commandé
En remplaçant les diodes d’un pont redresseur classique par des SCR, on obtient un redresseur commandé. Cela permet de contrôler la tension de sortie en agissant sur l’angle de déclenchement de chaque SCR.
Ce type de montage est utilisé pour alimenter des moteurs à courant continu à vitesse variable ou pour ajuster la tension dans des alimentations industrielles.
Envie d’aller plus loin ? Découvrez comment les TRIAC permettent le contrôle bidirectionnel en AC dans notre prochain article.
