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Quartz (Électronique) :

Le quartz est un composant électronique dit passif , qui a la particularité de vibrer (résonner) à une fréquence bien particulière et très stable. Il intervient dans la réalisation d'oscillateurs, d'horloges, de compteurs, de fréquencemètres, et en général de tout équipement pour lequel la précision temporelle est importante. Le quartz peut également être utilisé dans la réalisation de filtres réjecteurs à largeur de bande étroite et à fort taux de réjection (d'atténuation).

Usages Et Applications :

Les quartz sont utilisés dans tous les équipements d'émission genre CB, émetteurs FM, micro sans fil de qualité, TalkyWalky (par exemple, un quartz de 27,125 MHz qui correspond au canal 14 de la bande CB), dans les ordinateurs. Dans certains équipements vidéo aussi, tels que les codeurs PAL ou SECAM, où un quartz de 4,43 MHz est utilisé pour la sous-porteuse couleur (chroma). On peut aussi trouver des quartz dans les équipements audio assurant des conversion analogique vers numérique (ou l'inverse).

La fréquence d'oscillation du quartz n'est pas forcement utilisée directement, elle peut être divisée pour obtenir une valeur de façon plus facile. Par exemple, un microphone sans fil peut intégrer un synthétiseur de fréquence, qui ne fait usage que d'un seul quartz, mais qui peut toutefois proposer 1440 canaux différents, chacun offrant une stabilité en fréquence qui dépend de celle du quartz. Dans un convertisseur audio analogique vers numérique, un seul quartz peut très bien être utilisé pour générer une horloge à 32 kHz, à 44,1 kHz ou à 48 kHz.
Pour les équipements nécessitant une meilleure stabilité que celle offerte par le quartz (émetteur de télévision par exemple), il est fait usuge de VCXO .

Un exemple pratique et moins "technique" : prenez l'exemple de votre montre... à quartz. Elle contient un quartz (en général de 32,768 kHz) qui permet un cadencement précis de l'heure. Divisez successivement par 2 la valeur de ce quartz, jusqu'à ce que le résultat ne soit plus un entier (la division par 2 est très simple à réaliser en électronique).

=>>Applications :

Les quartz sont conçus pour vibrer à des fréquences allant de la dizaine de kilohertz, à quelques dizaines de mégahertz. La production mondiale de quartz électroniques est de deux milliards (2×109) chaque année. La plupart sont destinés aux montres à quartz, et pour fournir une base de temps dans les circuits électroniques. On trouve des quartz dans les équipements de test et de mesure, tels que compteurs, générateurs de signaux à basses fréquences, oscillateurs à hautes fréquences ou oscilloscopes. Les quartz sont également très utilisés dans les systèmes de radiocommunication, pour les références de fréquences, mais aussi pour réaliser des filtres de bande étroits.

Valeurs :

La fréquence de résonance des quartz que l'on rencontre facilement se situe entre quelques dizaines de kHz et quelques 100 MHz. Il existe des fabricants de quartz qui peuvent tailler un quartz sur mesure pour le faire résonner à la fréquence de votre choix. Et comme vous pouvez vous en douter, faire tailler un quartz sur mesure pour un usage unique peut présenter une contrainte de prix non négligeable, que l'amateur ne peut pas forcement se permettre.

Fonctionnement du quartz :

Un quartz est un élément mécanique qui présente des caractéristiques lui permettant de vibrer à une ou plusieurs fréquences bien déterminée. Quand on dit vibrer, c'est bien à une vibration mécanique que l'on fait allusion. Cette vibration mécanique peut s'amorcer quand on tapote (doucement) le quartz mais ne peut rester entretenue : elle disparaît rapidement une fois le choc passé. Pour que le quartz continue de vibrer (d'osciller), il faut le soumettre à un courant électrique qui le stimule.

Et si le circuit électronique dans lequel on le place répond à des critères "suffisants", le quartz entre en résonance (il se met à osciller) et le reste. Le principe d'un oscillateur à quartz est justement de fournir l'énergie nécessaire au quartz pour entrer en oscillation et le rester.

Stabilité et précision de la fréquence d'oscillation :

La précision d'un quartz représente l'écart maximal entre la valeur de la fréquence de résonance réelle et celle que l'on attend (qui est inscrite sur le boitier). Sa stabilité représente sa capacité à osciller à la même fréquence quelque soit les conditions d'environnement, notamment la température ambiante. Les fabricants de quartz ont élaboré plusieurs techniques de fabrication pour améliorer la stabilité de leurs composants, mais avec pour résultat des prix de vente bien plus élevés pour des composants de grande précision. Ce qui ne surprendra bien sûr personne. Si la stabilité d'un quartz est bonne d'un point de vue instantané et à une température ambiante fixe, on ne peut plus en dire autant d'un quartz soumis à de larges variations de température. A une température ambiante de (+25 °C), on estime la stabilité du quartz à quelque (+/-20 ppm (ppm = part per million). Côté pratique et pour une horloge temps réel, cela correspond à une précision d'environ 1,7 seconde par jour, soit un peu plus de 10 minutes par an. Pour ma part je ne considère pas cette précision comme catastrophique, surtout si on la compare à celle de certaines montres mal réglées qu'il faut remettre à l'heure toutes les semaines. Mais souvenons-nous qu'on parle ici de la précision à une température ambiante de (+25 °C), et que cette précision diminue fortement quand la température diminue ou augmente dans de grandes proportions (par exemple -10 °C à +45 °C), et encore on ne parle même pas de certaines conditions industrielles où la plage de fonctionnement peut s'étaler entre (-40 °C et +85 °C). A des températures extrêmes, la précision passe de (+/-20 ppm à plus de +/-100 ppm et peut même aller au-delà de +/-150 ppm). A ce stade, on aboutit à une précision de +/-13 secondes par jour ou plus d'une heure par an, ce n'est plus du tout la même chose.

Modélisation :

Un quartz peut être modélisé comme un circuit électrique possédant deux fréquences de résonance proches l'une de l'autre, l'une à faible impédance (série), et l'autre à haute impédance (parallèle). L'impédance du circuit peut s'écrire :

Z(s) = \frac{s^2 + s\frac{R_1}{L_1} + {\omega_s}^2}{s C_0 (s^2 + s\frac{R_1}{L_1} + {\omega_p}^2)}

où :

s

est la fréquence complexe (

s=j\omega

) ,

\omega_s

est la pulsation de résonance série (

\omega_s = \sqrt{\frac{1}{L_1 C_1}}

) ,

\omega_p

est la pulsation de résonance parallèle (

\omega_p = \frac{1}{\sqrt{L_1\frac{C_0 C_1}{C_0 + C_1}}}

)2 .

=> Remarques:

La capacité Co dépend de la configuration physique et du type de taille du quartz. Pour un quartz de taille AT, c'est pratiquement la capacité constituée par les métallisations du quartz, et elle est de l'ordre de quelques pF (pico Farad ). La fréquence de résonance série (donnée par L1-C1) ne dépend pas de Co. À cette fréquence, le quartz est pratiquement équivalent à la résistance R1, qui est de quelques ohms à quelques dizaines d'ohms.

Les éléments L1 et C1 sont des éléments fictifs qui modélisent le résonateur. A la résonance série, l'impédance de C1 est égale en module à l'impédance de L1. Cette impédance est égale à Q fois R1. Comme le coefficient de surtension Q est de plusieurs milliers, on voit aisément que cette impédance est très grande: la capacité C1 se chiffre en femtofarads, et la self L1 se chiffre en millihenrys.

L'ajout d'un condensateur en dérivation, donc en parallèle sur Co, va provoquer une diminution de la fréquence de résonance parallèle du quartz. Ce phénomène peut être utilisé pour régler la fréquence suivant le besoin. Les fabricants prennent en compte ce point lors de la découpe du quartz pour avoir la fréquence correcte pour une charge donnée. Par exemple, un quartz 32,768 kHz - 6 pF ne fonctionnera à cette fréquence que s'il est utilisé avec un circuit dont la capacité est de 6 pF.

Boitier :

Plusieurs types de boîtiers sont disponibles, du tout petit de type Horloger, que l'on trouve dans les montres à quartz (32,768 KHz), aux formats tout aussi répandus que les HC18, HC25, HC33, HC38 ou encore HC49 ....

Redresseur :

Un redresseur, également appelé convertisseur alternatif/continu, est un convertisseur destiné à alimenter une charge qui nécessite de l'être par une tension ou un courant continu à partir d'une source alternative. L'alimentation est, la plupart du temps, un générateur de tension.

1 .Les redresseurs non commandés, essentiellement réalisés à partir de diodes, sont utilisés lorsque la tension de sortie n'a pas besoin d'être ajustée.

2 .Les redresseurs commandés dont la tension de sortie peut-être variable comportent des thyristors ou des ensembles de diodes et de thyristors. Du fait de leur importante puissance massique . ces redresseurs sont toujours utilisés en forte puissance et lorsqu'il est nécessaire de réguler ou de faire varier les grandeurs électriques en sortie. En faible et moyenne puissance, les redresseurs commandés à thyristors sont en voie d'obsolescence et sont avantageusement remplacés par la « mise en cascade » d'un redresseur commandé ou non et d'un convertisseur continu-continu.
Dans les petites puissances, la commande d'un transistor à effet de champ ou d'un IGBT est plus simple que celle d'un thyristor, d'autre part, les fréquences de fonctionnement des hacheurs, qui sont aujourd'hui du domaine des 200 kHz, permettent de diminuer considérablement la taille des composants de filtrage .

Redresseurs monophasés :

En monophasé, on distingue :

1.les redresseurs simple alternance : dans le sens direct, ils admettent les tensions positives et annulent les tensions négatives. Une simple diode en série avec la charge suffit à réaliser cette opération ;

2.les redresseurs double alternance : ils commutent de manière à transformer les tensions négatives en tensions positives.

=> Redressement mono alternance :

Ce type de redressement permet de supprimer l'alternance négative d'un signal en conservant l'alternance positive. La tension de sortie du convertisseur ressemble à la courbe ci-contre où la courbe du haut représente la tension d'entrée et celle du bas la tension en sortie du redresseur.La tension redressée a alors la même fréquence que la tension d'entrée.

Il existe deux types de redresseurs simple alternance :

1..les redresseurs non commandés, constitué d'une diode en série avec la charge, avec lesquels il est impossible de faire varier les grandeurs électriques en sortie du convertisseur

2..les redresseurs commandés, constitué d'un thyristor en série avec la charge, qui permettent de faire varier les grandeurs électriques en sortie du convertisseur, notamment les valeurs moyennes de la tension aux bornes de la charge et du courant la traversant

La sortie redressée de ces convertisseurs dépend fortement de la charge.

=> Redresseurs non commandés :

Ce type de redresseur est réalisé en mettant simplement une diode en série avec la charge comme le montre le schéma ci-dessous.

Redresseur monophase simple alternance.png

Le principe des redresseurs simple alternance non commandés est basée sur les propriétés des diodes. En effet, la diode se bloquant lorsque la tension à ses bornes est négative, elle supprime les alternances négatives du signal d'entrée. Pendant les alternances positives, elle se comporte comme un court-circuit et n'altère donc pas le signal d'entrée. La diode joue ainsi le rôle de filtre qui laisse passer les tensions positives et coupe les tensions négatives. Il faut faire attention à la chute de tension de la diode puisqu'elle n'est passante que lorsque sa tension de seuil est présente à ses bornes (de l'ordre de 0,6 V ou 0,7 V).

Ce type de redresseur est qualifié de " non commandé" car il est impossible de faire varier les grandeurs en sortie du convertisseur.

=> Redresseurs commandés :

Ce type de redresseur est réalisé en remplaçant la diode du redresseur simple alternance non commandé par un thyristor comme le montre le schéma ci-dessous.

Redresseur monophase simple alternance thyristor.png

le pic WINTER est caractérisé par un courant de gâchette. Cette caractéristique est mise à profit pour faire varier les grandeurs électriques de sortie et ainsi régler les valeurs moyennes de la tension aux bornes de la charge et du courant la traversant. En effet, on utilise des commandes électroniques introduisant un retard à l'amorçage du thyristor.

Cette capacité à faire varier les valeurs des grandeurs de sortie a donné le qualificatif " commandé " à ce type de redresseur.

Les redresseurs monophasés simple alternance commandés conservent une partie de

l'alternance positive du signal d'entrée et coupent la partie négative.

=>Redressement double alternance:

Il existe deux catégories de redresseurs à doubles alternance:

1..Le montage à deux diodes utilisant la prise médiane du transformateur.

2..Le montage en pont de quatre diodes appelé aussi pont de Graetz.

En toute rigueur ces montages doivent être considérés comme des redresseurs de courant : si les diodes sont idéales, le courant en sortie correspond à la valeur absolue du courant d'entrée.

Redresseur monophase double alternance courbe.png

Redresseur mono-phase double alternance 'courbe'.
Vs(t) tension de sortie / V(t)tension d'entrée.

=> Filtrage de la tension de sortie d'un pont de diode :

Pour les dispositifs de faible puissance, le filtrage le plus simple est effectué à l'aide d'un ou plusieurs condensateurs placés en parallèle de la sortie. Le condensateur stocke l'énergie lorsque le courant traverse les diodes et la restitue ensuite.

Pour une charge donnée, plus la capacité du condensateur est grande, plus le filtrage est efficace.
Pour un condensateur donné, moins la charge appelle du courant (R grand), plus le filtrage est efficace
En règle générale, lorsque le redresseur alimente une charge résistive de résistance R, plus le produit RC , est grand, plus le filtrage est efficace.

Tension de sortie d'un pont de diode filtré par condensateur.

On constate donc que plus la capacité du condensateur est grande, plus on limite les ondulations. Cependant, l'augmentation de la capacité correspond à une augmentation du coût et de l'encombrement et, d'autre part, une capacité trop importante entraîne des pics de courant très étroits, ce qui provoque une pollution harmonique sur le réseau de distribution. Enfin, le courant transitoire du courant de charge de la capacité à la mise sous tension du redresseur peut entraîner une destruction de ce dernier par dépassement de l'intensité maximale admissible.

Tension de sortie d'un pont de diode filtré par condensateur.

la déférence entre ses deux courbe c'est la constante du temps Z=RC Z1<Z2 .

=> Pont de redressement capacitif :

Ces ponts de redressement sont constitués de deux diodes et de deux condensateurs. Avec ce montage, il est possible d'obtenir une tension continue de sortie deux fois plus importante qu'avec un redresseur simple ou double alternance composé uniquement de diodes, mais le courant débitable est lui deux fois moindre.

Les diodes doivent pouvoir supporter une intensité assez importante. On utilise souvent pour cela des diodes de redressement de la série 1N400X . Les condensateurs sont tous deux de même capacité et sont souvent des condensateurs chimiques : la tension maximale qu'ils peuvent supporter doit correspondre au moins à la tension crête du signal alternatif d'entrée (soit 350 V pour le 220 V alternatif). Plus les condensateurs sont "gros", plus le courant débité en sortie pourra être important.

Le circuit est constitué de deux branches symétriques en parallèle. Chacune est constituée d'un condensateur et d'une diode en série.

On injecte la tension alternative entre les deux points de jonction condensateur_condensateur et diode_diode, et on récupère la tension redressée et lissée entre les deux autres jonctions diode_condensateur.

Applications :

Le redresseur à simple diode est un dispositif très fréquent mais il est davantage utilisé comme dispositif de variation de puissance que comme redresseur .

pour les applications de chauffage, il permet, pour un coût très réduit, de diviser par deux la puissance consommée par la charge. La quasi-totalité des sèche-cheveux possèdent deux puissances de chauffage. l'interrupteur qui commande le basculement est placé en parallèle d'une diode. Lorsqu'on veut obtenir une pleine puissance, l'interrupteur cour _circuite la diode et la résistance est alimentée directement par le secteur. Pour le fonctionnement à demi puissance, l'interrupteur est ouvert et la diode est en série avec la charge.

Le redressement simple alternance commandé, tout comme les redressements commandés en monophasé, n'a pas d'application industrielle.

Diac

Un diac (origine en anglias DIode for Alternative Current) est un composant électronique à amorçage (conduction) par la tension à ses bornes. Bien qu'il ressemble physiquement à une diode zener , sa constitution et son fonctionnement sont très différents.

Sa principale application est la commande d'allumage de triacs.

symbole du DIAC .

Le diac est composé comme un thyristor d'une triple jonction PNPN (la gachette est absente). Les extrémités sont plus fortement dopées. L'amorçage se produit lorsque les zones de diffusion des jonctions extrêmes tendent à se rencontrer sous l'effet de l'application d'une différence de potentiel.

Caractéristiques:

Comme on peut le voir sur sa caractéristique courant/tension, le diac ne conduit pas le courant tant qu'une différence de potentiel suffisante (généralement 32V) n'est pas appliquée à ses bornes. Une fois ce seuil atteint, le diac entre en conduction (amorçage) et y reste tant qu'un courant minimum le traverse (généralement quelques dizaines de microampères). En deçà, le diac se désamorce et cesse de conduire le courant.

Le diac est équivalent à un montage composé de deux thyristors commandés chacun par une diode zener en série avec une diode idéale et montés tête-bêche. Ce modèle possède des caractéristiques très proches du diac utilisables en simulation.

Les caractéristiques normalisées du diac sont également proches des petits voyants néons (dont les seuils sont de l'ordre de 80 à 300V).

Le diac présente des fuites intrinsèques de quelques microampères à l'état non passant.

Sa barrière de potentiel à l'état passant est comparable à un thyristor (1,2 V) et son coefficient de température est négatif comme la plupart des semi-conducteurs.

Le diac supporte également comme le thyristor et le triac des pointes de courant répétitives assez élevées (plusieurs ampères).

Applications:

En raison de sa caractéristique courant/tension symétrique le diac est idéal pour la commande en courant alternatif. Il est essentiellement utilisé pour la commande en quatre quadrants des TRIAC dans la réalisation de variateurs simples (ou gradateurs) pour éclairages ou petits moteurs en courant alternatif.

Une application moins connue du diac est l'oscillateur à relaxation. Ce montage qui permet de générer un signal « en dent de scie » ou des impulsions de courant cycliques, utilise un simple réseau résistance-capacité en série et un diac.

Ce type d'oscillateur était jadis réalisé en utilisant un néon et est, actuellement, couramment réalisé avec un transistor uni-jonction dont le seuil de déclenchement est beaucoup plus faible.

utilisations courent du DIAC :

Schéma 1 - Version sans antiparasitage:

Comme vous pouvez le constater, le schéma n'est vraiment pas compliqué, et aucun composant exotique n'est utilisé.

Explication du fonctionnement:

Le potentiomètre RV1, en association avec le condensateur C1, permet de déterminer le retard de l'impulsion de déclenchement qui parviendra au triac, au travers du diac 32V. Imaginez simplement que RV1 et C1 constituent un réseau de charge, dans lequel le condensateur (C1) se charge au travers d'une résistance (RV1). Si la résistance de charge (RV1) a une valeur élevée, le condensateur (C1) mettra plus de temps pour se charger que si cette résistance a une valeur faible. Le diac peut quant à lui être considéré comme un interrupteur qui se ferme quand la tension à ses borne dépasse 32V. Si sur la broche "droite" du diac on a 0V, ce dernier commencera à conduire quand la tension sur sa broche "gauche", c'est à dire celle présente sur le condensateur C1, atteindra 32V. La tension de charge qui arrive sur C1 est alternative, puisque qu'elle provient du secteur 230V. Il est ainsi aisé d'imaginer que le processus de charge et de conduction du diac va se répéter au rythme de la fréquence du secteur, soit 50 fois par seconde.

Schéma 2 - Version avec antiparasitage :

Il reprend le schéma de base, auquel sont ajoutés un condensateur et une self.

Le condensateur C1 associé à la self L1 constituent un filtre passe-bas qui laisse passer le 50 Hz mais qui atténue fortement les hautes fréquences. La commutation du triac génère en effet des impulsions assez abruptes, qui provoquent un rayonnement parasite sur une large plage de fréquences. Pour s'en rendre compte, il suffit de mettre le gradateur en position médiane, et de poser à côté de lui, un récepteur radio calé sur un programme de la bande AM (modulation d'amplitude)... La self d'antiparasitage ressemble à celle de la photo qui suit (le fil de cuivre de celle que j'ai utilisée pour ce gradateur est enduit de vernis vert, ça ne change rien en son efficacité).
Self pour antiparasitage

Schéma 3 - version télécommandée:

Pas très compliqué, il suffit de remplacer le potentiomètre RV1 du schéma 2 par un optocoupleur [LDR + LED].

thyristor SCR

Un thyristor ( parfois dénommé SCR (Silicon Controlled Rectifier, soit « redresseur silicium commandé ») est un interrupteur électronique semi-conducteur à l'état solide constitué de quatre couches, alternativement dopées N et P. C'est un des composants essentiels de l'électronique de puissance.

Les thyristors classiques se servent du passage par zéro du courant pour s'ouvrir, cela les rend inutilisables seuls pour la commande de courant continu. Des modifications de structure permettent d'ouvrir les thyristors grâce au signal de la gâchette, par exemple dans le cas des GTO (thyristor à extinction par la gâchette) .

Un thyristor possède une anode A et une cathode K ainsi qu'une gâchette G.
=>Pour qu'un thyristor conduise ( interrupteur fermé) :
il faut que la tension UAK≥0 .
et envoyer un courant IG dans la gâchette pour amorcer le thyristor.
Dès que ces deux conditions sont remplies, le thyristor conduit tant que le courant i qui circule dans le thyristor de l'anode vers la cathode reste positif. Dès que le thyristor entre en conduction, il n'est plus nécessaire de faire circuler un courant IG dans la gâchette.

=>Pour qu'un thyristor se bloque (interrupteur ouvert):
il suffit que le courant i s'annule ou d'appliquer une tension VAK fortement négative.
On appelle
_θ , l'angle d'amorçage du thyristor.
_t0 , l'instant d'amorçage du thyristor.
L'angle ou l'instant d'amorçage est repéré par rapport au passage par zéro de la tension d'alimentation du pont.

Rappel : une tension u(t) alternative sinusoïdale a pour période temporelle T période angulaire 2π rad ( 360 ° ).

le principe :

Le thyristor est un composant électronique semi-conducteur à trois bornes composé de quatre couches de silicium dopées alternativement positivement (P) et négativement (N). La structure en couches P-N-P-N du thyristor peut être modélisée par deux transistors PNP et NPN connectés selon le schéma ci-dessous.

Les deux bornes principales : l'anode et la cathode, se situent de part et d'autre des quatre couches. La troisième borne, appelée gâchette, sert à commander le thyristor. Elle est reliée à la couche P près de la cathode. On peut modéliser le fonctionnement d'un thyristor par deux transistors bipolaires connectés de manière à former une bascule :

En suivant la convention récepteur on peut définir :

V_ak tension entre l'anode et la cathode du thyristor ;
V_gk tension entre la gâchette et la cathode ;
I_ak courant considéré comme positif lorsque traversant le thyristor de l'anode vers la cathode ;
I_gk courant considéré comme positif lorsque rentrant sur la gâchette.

Un thyristor a trois états possibles :

tension négative, thyristor bloqué : V_ak est négatif, comme une diode dans ce cas, il est bloqué ;
tension positive, thyristor bloqué : V_ak est positif, mais I_gk est nul. À la différence d'une diode, le thyristor est bloqué ;
tension positive, thyristor passant : V_ak est positif (supérieure à la tension de seuil), une impulsion d'un courant I_gk positive a été donnée entre la gâchette et la cathode. Le thyristor est passant : il conduit, le courant I_ak traverse le thyristor de l'anode vers la cathode. Lorsque celui-ci dépasse initialement la valeur du courant de verrouillage, le thyristor reste conducteur tant que le courant ne descend pas en dessous d'une certaine valeur, appelée courant de maintien. Il se comporte à nouveau comme une diode.

le fonctionnement d'un thyristor:

Fonctionnement sur une charge résistive :

Le circuit de commande permet d'envoyer un courant IG dans la gâchette du thyristor.

Description de la courbe de IG obtenue.

Fonctionnement sur une charge inductive :

On utilise le montage ci-dessous. La charge est une résistance R en série avec un inductance L..

Le circuit de commande permet d'envoyer un courant IG dans la gâchette du thyristor.

=>Pour ωt = θ :

u(t) > 0 et VAK > 0 → le thyristor entre en conduction et VAK = 0. La tension au bornes de la charge RL est UCH (t) = u(t)..

=>Pour ωt = π :

u(t) < 0 et VAK < 0 → le thyristor continue de conduire car i(t) > 0 et VAK = 0.

Pour ωt = ψ : i(t) s'annule et le thyristor cesse de conduire naturellement.

Types de thyristors:

=>Anode Gate Thyristor (AGT) : un thyristor dont la gâchette est connectée à la couche dopée N près de l'anode.

=>Thyristor asymétrique , Asymmetrical SCR (ASCR).

Bidirectional Control Thyristor (BCT) : un composant de commutation contenant deux structures de thyristors avec deux gâchettes séparées.

=>Breakover Diode (BOD) : un thyristor sans gâchette s'amorçant uniquement grâce à l'effet d'avalanche.

Diac : deux thyristors en tête-bêche sans gâchette servant à amorcer les Triac.
Dynistor : dispositif unidirectionnel servant à l'amorçage.
Diode Shockley : thyristor sans gâchette
Sidac : composant de commutation bidirectionnel.
Trisil , Sidactor : composant de protection bidirectionnel.

=>Thyristor GTO (GTO) : thyristor commandé par la gâchette à la fermeture et à l'ouverture.

=>Thyristor ETO (ETO) : thyristor commandé à la fermeture et à l'ouverture grâce à un MOSFET.

=>Integrated gate-commutated thyristor (en) (IGCT) : thyristor commandé à la fermeture et à l'ouverture.

Distributed Buffer – gate turn-off thyristor (DB-GTO) : thyristor commandé à la fermeture et à l'ouverture.
Modified anode gate turn-off thyristor (MA-GTO) : GTO modifié.

=>Thyristor à commande optique : thyristor amorcé grâce à la lumière.

=>Thyristor MCT : thyristor avec deux MOSFET intégrés.

=>Silicon Controlled Switch (SCS) ou Thyristor Tetrode : un thyristor avec une gâchette pour l'anode et une pour la cathode.

Silicon-controlled rectifier (SCR) : synonyme pour thyristor.

=>Thyristor à induction statique (SITh) aussi appelé Field Controlled Thyristor : thyristor dont la gâchette est conçue afin de pouvoir interrompre le courant venant de l'anode.

=>Triac (Triode for Alternating Current) : deux thyristors montés en tête-bêche avec gâchette commune.

=>ACS.

=>ACST.

=>Ignitor.

Thyristor à conduction inverse:

Un thyristor à conduction inverse possède une diode intégrée montée tête-bêche par rapport au thyristor . Cela permet d'économiser une diode de roue libre dans certains circuits. Par ailleurs, les deux éléments ne conduisant jamais simultanément, un système de refroidissement commun peut être employé. Ils sont souvent utilisés dans les onduleurs et les changeurs de fréquence.

Thyristor à commande optique:

Les thyristors amorcés optiquement utilisent la lumière en lieu et place du courant pour activer la gâchette. Cette dernière est alors placée au centre du thyristor. Le faisceau lumineux, en général des infrarouges, est transmis grâce à une fibre optique. Cette solution est utilisée dans les applications très haute tension, typiquement les HVDC, pour ne pas avoir à placer l'électronique de la gâchette au potentiel des thyristors .

Thyristor au carbure de silicium:

Le carbure de silicium (SiC) est un matériau pouvant remplacer le silicium dans la construction des thyristors. Il a l'avantage de supporter des températures ambiantes allant jusqu'à 350 °C. Leur utilisation est relativement récente.

Applications:

Les thyristors sont principalement utilisés lorsque la tension, le courant ou les deux sont élevés. Ils permettent de régler alors l'amplitude du courant appliqué à une charge. Leur ouverture est en général provoquée par le passage par zéro du courant : par commutation par la ligne. Selon les applications, le réglage peut être réalisé par variation de l'angle de retard à l'ouverture comme dans l'animation ci-dessous (réglage de l'angle de phase), ou bien par trains d'ondes entières comme dans certains gradateurs.