Brevet FR2119931A1 — publié le 19720811

i 2119931 La présente invention concerne la réalisation d'un circuit électrique de commande et de protection destiné à assurer le déclenchement d'un dispositif de commutation composé de semi-conducteurs et conçu pour des intensités et des tensions d'utilisation 5 élevées, ledit déclenchement se produisant lorsque l'on applique au dispositif une tension de polarisation directe importante. De façon plus précise, l'invention traite d'un système de déclenchement assurant en toute sécurité l'amorçage d'une combinaison de thyristors disposés en parallèle et destinés à travailler dans des 10 conditions de surtension. On désigne généralement sous le nom de "thyristor" toute une famille de commutateurs semi-conducteurs bistables, comprenant des redresseurs à base de silicium, constitués par un corps de matériau semi-conducteur monocristallin disposé entre deux élec-15 trodes conductrices métalliques dénommées anode et cathode. Ce corps de matériau semi-conducteur peut se présenter sous forme d'une pastille mince de section importante et constituée par 4 couches alternées de conductivités de type opposé P et N.- Il en résulte que "l'empilage" de ces 4 couches permet de constituer 3 20 jonctions redresseuses PN disposées entre les électrodes principales. Généralement, la pastille ainsi constituée se trouve disposée à l'intérieur d'un boîtier isolant ; elle est reliée au circuit de puissance extérieur par l'intermédiaire de l'anode et de la cathode. Un circuit de grille est prévu pour assurer la 25 conduction entre ces électrodes principales en réponse à un signal de commande ou de déclenchement. Disposé en série avec une impédance de charge et soumis à une tension de polarisation directe (potentiel d'anode positif), un thyristor empêche en général le passage du courant de charge 30 jusqu'à ce qu'il soit déclenché ou amorcé par l'application à sa grille de commande d'un signal de déclenchement dont l'amplitude est supérieure à une valeur critique de seuil. La résistance du thyristor passe alors d'une valeur élevée à une valeur très faible, ce qui permet le passage du courant. Par la suite, le thy-35 ristor peut repasser à l'état de non conduction lorsque l'intensité du courant le traversant devient inférieure à une valeur donnée dite intensité de maintien. Dans la description qui va suivre, le courant principal traversant le thyristor sera dénommé courant anodique et son intensité désignée par i ; dans le même 71 40284 2 2119931 ordre d'idée, la différenpe de potentiel existant entre l'anode et la cathode sera dénommée tension anodique et désignée par v. Les valeurs de l'intensité du courant direct ainsi que de la tension maximale de blocage du thyristor sont spécifiées par 5 les fabricants. Ces valeurs déterminent, dans des conditions définies pour ne pas occasionner de dégâts au thyristor, le courant de charge maximum que peut supporter le thyristor en fonctionnement, et la tension maximale qu'il peut supporter en toute sécurité à l'arrêt. On obtient des intensités élevées en utilisant des 10 pastilles semi-conductrices de section importante ; la tenue aux tensions élevées impose que les couches constituant la pastille semi-conductrice soient relativement épaisses. C'est ainsi par exemple, qu'un thyristor susceptible de s1accomoder de courants continus moyens de 500 ampères efficaces et pouvant supporter des 15 pointes de tension de blocage répétées de 2 600 volts pour une température de fonctionnement de 100 degrés centigrades, sera 2 constitue par une pastille présentant une section de 650 mm et une épaisseur voisine de 0,5 mm. Les caractéristiques indiquées ci-dessus montrent les possi-20 bilités des thyristors individuels de grande puissance actuellement disponibles dans le commerce. Cependant, ces caractéristiques sont loin d'être satisfaisantes pour les dispositifs de commutation à très haute puissance. De tels dispositifs sont notamment utilisés pour la transmission d'énergie sous forme de courant 25 continu à haute tension. Un tel dispositif est constitué par des groupes de tubes redresseurs commandés, reliés et disposés de manière à réaliser un convertisseur à grande puissance assurant le passage de l'énergie électrique entre les parties à courant continu et à courant alternatif d'un système de transmission d'éner-3 0 gie à haute tension. Chaque redresseur supporte, en fonctionnement, près de 2 000 ampères, et on peut lui appliquer plus de 20 000 volts à l'arrêt. Pour réaliser un redresseur semi-conduc-teur ayant ces caractéristiques, on doit monter en série un grand nombre de combinaisons de thyristors montés en parallèle, et les 35 faire fonctionner ensemble. Au cours des périodes d'arrêt ou de blocage se reproduisant cycliquement, les redresseurs du type dont il vient d'être question ci-dessus ainsi que leurs équipements associés sont sujets à être endommagés par des surtensions pouvant être produites par 71 40284 3 2119931 différents phénomènes transitoires comme par exemple les coups de foudre, les décharges entre bornes, ou des défauts de commutation. Généralement, des parafoudres sont utilisés pour minimiser et supprimer ces surtensions transitoires, toutefois leur efficacité est 5 réduite en ce qui concerne la protection des redresseurs semiconducteurs soumis à des sautes anormales de tension. De plus, puisque ces parafoudres sont reliés aux bornes extrêmes du redresseur, ils ne peuvent protéger chacun des thyristors le constituant contre les surtensions. Il est décrit, dans le brevet n° 2 585 796 10 déposé aux Etats-Unis d'Amérique, un dispositif de protection dans lequel un signal d'amorçage se trouve appliqué à l'électrode de commande d'un tube redresseur toutes les fois qu'une surtension de sens direct est détectée ; le redresseur se trouve ainsi amorcé avant que ladite surtension ait atteint un niveau dangereux ris-15 quant d'entraîner la destruction dudit redresseur. Un tel système est particulièrement avantageux dans le cas d'un redresseur semi-conducteur du type de celui considéré ici. Si aucun signal d'amorçage n'est appliqué à la grille d'un thyristor alors que la tension anodique croît jusqu'à une valeur 20 supérieure à la tension maximale de blocage, ledit thyristor risque de s'amorcer d'office, par l'effet de cette surtension. Ce mode d'amorçage qui peut être provoqué par un phénomène d'avalanche, de disruption, ou par l'apparition d'un courant de fuite excessif, est bien connu dans la technique des thyristors. Il est 25 également connu que l'aptitude d'un thyristor classique à grande différence de potentiel à supporter des variations élevées de l'intensité de courant (di/dt) se trouve sérieusement affectée lorsque ledit thyristor est amorcé comme il vient d'être indiqué ci-dessus. Cette remarque concerne en particulier les transistors 30 présentant une tension directe de blocage maximale supérieure à 1 500 volts. La valeur di/dt d'un thyristor est caractérisée en pratique par la valeur de l'accroissement initial de courant anodique direct (pente de l'appel de courant) quril est susceptible de supporter sans dommage lors du passage de l'état de blocage à 35 l'état de conduction. La valeur maximale admissible de di/dt lors d'un déclenchement transitoire unique aussi bien que lors d'amorçages répétés à la fréquence de 60 Hertz, est déterminée par la montée locale en température de la partie de la surface de la pastille semi-conductrice mise en oeuvre initialement. Lorsque 71 40284 4 2119931 l'amorçage se produit par une montée brusque en tension, la conduction se fait tout d'abord dans une zone relativement réduite de la pastille, la tension appliquée étant très élevée. Au début du déclenchement, la tension aux bornes du thyristor a la valeur 5 de celle du seuil d'amorçage. Elle décroît ensuite rapidement (line microseconde par exemple) jusqu'à une valeur comprise entre 50 et 100 volts, puis plus lentement à mesure que la zone conductrice s'étend à la surface de la pastille. En régime permanent, la chute de tension est très faible. Les tensions élevées appli-10 quées initialement aux bornes du thyristor donnent lieu à un dégagement calorifique instantané important par effet Joule, ce qui se traduit par une élévation rapide de la température. Afin que cette élévation de température reste dans des limites acceptables le courant anodique doit garder une valeur faible lors de l'amor-15 çage ; en d'autres termes, la valeur initiale de di/dt doit être faible. Ce problème est aggravé dans les thyristors de puissance comportant une pastille semi-conductrice de section importante ; de tels éléments présentent en effet des capacités intercouches relativement importantes et de ce fait, à l'instant de l'amorçage 20 il apparaît un courant intense de décharge de ces capacités augmentant considérablement le courant initial. L'intensité de ce courant de décharge ne peut en aucun cas être réduite par la mise en place, sur le circuit extérieur de courant de charge, d'inductances tendant à limiter le di/dt. 25 Une solution partielle à ce problème est apportée par un thyristor perfectionné décrit dans le brevet n° 3 408 545 déposé aux Etats-Unis d'Amérique. Une autre méthode consiste à mettre en place un circtiit de protection prévu pour appliquer un signal de déclenchement énergique à la grille d'un thyristor classique en 30 réponse à l'apparition d'une surtension, ledit thyristor s'amorçant alors avant que la tension appliquée aux bornes n'atteigne une valeur dangereuse. De tels exemples de circuits sont décrits dans les brevets noS 3 424 948 et 3 487 261 également déposés aux Etats-Unis d'Amérique. 35 II est évident que pour construire un redresseur semi-conduc teur présentant une tension maximale directe de blocage donnée, il est souhaitable tant en vue de diminuer le prix de revient que d'augmenter les performances, de mettre en oeuvre un nombre aussi réduit que possible de niveaux de thyristors disposés en série, 71 40284 5 2119931 chacun d'eux étant prévu pour supporter à l'état de non conduction la tension directe la plus élevée possible. Cependant, et compte-tenu de ce qui a été indiqué précédemment, lorsque le redresseur est amorcé à la suite de l'apparition d'une surtension, 5 il peut arriver que l'un des niveaux se trouve porté à une tension directe relativement élevée, ce qui se traduit par une réduction non souhaitable de la variation di/dt que peuvent supporter sans dommage les thyristors de ce niveau. Il est possible de s'assurer une marge de sécurité dans ce cas en mettant en série 10 beaucoup plus de thyristors qu'il n'est nécessaire. Néanmoins, il est possible d'éviter ces montages faisant usage de thyristors supplémentaires en combinant de différentes manières certains moyens qui ont déjà été proposés. C'est ainsi par exemple qu'il peut être fait usage de condensateurs destinés 15 à assurer en cas de montée rapide en tension une répartition pratiquement uniforme entre les thyristors constitutifs de la tension totale aux bornes du redresseur. Il peut être également fait usage de parafoudres présentant une vitesse de fonctionnement accrue en vue de soulager le redresseur vis-à-vis des surtensions 20 qui lui sont appliquées. La vitesse de ces montées en tension peut d'autre part, être limitée ou réduite en insérant des inductances dans les conducteurs de courant principaux reliant les redresseurs aux bornes haute-tension du poste de transformation. La vitesse de variation de l'intensité du courant de charge lors 25 du déclenchement peut également être limitée en plaçant des réac-tances en série avec le redresseur. Toutes les solutions proposées jusqu'alors présentent de sérieux inconvénients. L'addition de composants auxiliaires ou l'augmentation des dimensions des composants principaux se tra-30 duisent par une augmentation du prix de revient et de l'encombrement ; et d'une manière générale le coût total de l'installation se trouve augmenté. De plus, le rendement du système est réduit en raison de l'accroissement des pertes électriques. Les dispositions conformes à l'invention et qui vont être 35 décrites ci-après permettent d'apporter line solution originale au problème posé, lesdites dispositions permettant en particulier d'améliorer les performances et de réduire le prix de revient des installations de transformation électrique dont les éléments de commutation comprennent des redresseurs semi-conducteurs auto 71 40284 6 2119931 risant des tensions et dep intensités élevées. Conformément à un autre objet de l'invention, les dispositions mises en oeuvre permettent d'obtenir un système de déclenchement par surtension destiné à commander et protéger une combinaison de thyristors placés 5 en parallèle. Conformément à l'invention, un thyristor principal ou un groupe de thyristors en parallèle est shunté par un circuit de protection assurant trois fonctions simultanées : 1) passage rapide du circuit de l'état de haute résistance au 10 passage du courant à celui de faible résistance en réponse sans retard à une augmentation de la tension de polarisation directe appliquée au thyristor, cette tension se trouvant alors comprise entre la tension directe maximale de blocage normalement appliquée et la tension produisant l'amorçage ; 15 2) application immédiate d'un signal de déclenchement à la grille du thyristor, celui-ci s'amorçant alors rapidement ; 3) maintien de ce signal de déclenchement pendant un intervalle de temps supérieur à celui nécessaire pour provoquer l'amorçage du thyristor principal ou du plus sensible parmi ceux 20 d'un groupe en parallèle. De préférence, ce circuit de protection comporte des éléments de commutation sensibles aux surtensions, connectés en série avec des éléments d'accumulation d'énergie, le point de jonction de ces deux types d'éléments étant raccordé au circuit 25 de grille du thyristor principal. Les éléments de commutation sensibles aux surtensions peuvent être constitués par un dispositif de commutation auxiliaire déclenché, par surtension, ou de préférence par un ensemble de tels dispositifs placés en série. Les éléments d'accumulation d'énergie sont constitués par une 30 inductance en série avec un condensateur. Lorsque le dispositif de commutation auxiliaire passe à l'état de conduction, la tension de polarisation directe appliquée au thyristor principal tombe à une valeur relativement basse, ce qui permet à ce dernier de supporter en toute sécurité une variation très élevée d'inten-35 site di/dt. Ensuite, le courant de charge passe du dispositif de commutation auxiliaire dans le thyristor qui offre alors une résistance plus faible au passage de ce courant. Les éléments de commutation auxiliaires peuvent être constitués par des dispositifs de petite taille, chacun d'eux étant amorcé lorsqu'il se 71 40284 7 2119931 trouve polarisé par une partie seulement de la valeur de la surtension totale appliquée ; de plus, en raison de leur très faible durée de conduction, ces éléments peuvent opérer à la température ambiante et s'accommoder de variations très importantes d'inten-5 sitë di/dt. Les éléments de stockage d'énergie du circuit de protection jouent le rôle d'une source de courant destinée d'une part à provoquer le désamorçage des éléments sensibles aux surtensions et à permettre d'autre part, après l'amorçage du premier thyristor 10 principal, la continuité de l'application du signal assurant l'amorçage dans de bonnes conditions de tous les thyristors additionnels placés en parallèle avec ce thyristor principal. En connectant un certain nombre de dispositifs de protection tels que celui venant d'être décrit, en parallèle avec les divers 15 niveaux d'une chaîne de thyristors en série, l'ensemble constituant un redresseur semi-conducteur à haute tension, chacun desdits niveaux sera rapidement amorcé en toute sécurité à la suite d'une surtension transitoire directe et ce, avant que cette dernière n'atteigne une valeur risquant d'endommager les dispositifs 20 semi-conducteurs. Le circuit de protection dont il vient d'être question peut également donner lieu à un amorçage de "secours" au cas où une montée en tension anormale serait enregistrée â un niveau, suite à une défaillance du circuit d'amorçage normalement rattaché à ce niveau. 25 En outre, dans les circuits interrupteurs à courant continu, les modulateurs d'impulsions, les onduleurs, etc., de tels circuits de protection peuvent être utilisés pour remplacer les circuits de déclenchement prévus normalement pour commander simultanément les différents niveaux d'un redresseur. Un élément auxi-30 liaire de commutation du circuit de'protection peut aussi être amorcé par un signal conventionnel de commande dans un dispositif de déclenchement pilote. Différents objets et caractéristiques de l'invention ressor-tiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple 35 non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent : la figure 1, le schéma simplifié d'un convertisseur de puissance électrique faisant usage de redresseurs semi-conducteurs à haute tension et dans lequel l'invention peut être avantageusement 71 40284 8 2119931 mise en oeuvre ; i la figure 2, le schéma simplifié d'un élément de chaîne de panneaux à 2 thyristors comprenant l'un des 6 redresseurs symbolisés sur la figure 1 ; 5 la figure 3, le schéma simplifié d'une matrice de commuta tion à haute puissance incluse dans l'un des panneaux symbolisés sur la figure 2 ; la figure 4, le schéma simplifié d'une combinaison de thyristors en parallèle comprenant l'un des 4 niveaux de la matrice 10 symbolisée sur la figure 3 et mettant en oeuvre le circuit de protection conformément à l'invention ; la figure 5, un graphique destiné à montrer les variations dans le temps des tensions et des intensités lors du fonctionnement du circuit de la figure 4 ; 15 la figure 6, une vue en plan partielle d'un élément semi conducteur à déclenchement par surtension utilisé dans le circuit de protection de la figure 4 ; la figure 7, une vue en élévation coupée de l'élément semiconducteur représenté sur la figure 6 ; 20 les figures 7A et 7B des variantes de la figure 7 corres pondant à d'autres modes de mise en oeuvre de l'invention. Les figures 1 à 3 sont destinées à illustrer l'application de l'invention à un circuit de déclenchement par surtension. La figure 1 représente le schéma simplifié d'un convertisseur élec-25 trostatique à haute tension comprenant un transformateur de puissance associé à un pont de redressement. Ce transformateur se ^ compose de 3 enroulements secondaires 11 couplés en étoile et associés à 3 enroulements primaires non représentés, ceux-ci alimentés à partir d'une source d'énergie électrique triphasée. Les 30 enroulements secondaires 11 sont connectés aux bornes côté alternatif a, b, et c d'un pont de redressement constitué par 6 redresseurs commandés 1 à 6 montés en pont triphasé à double alternance (pont de Graetz). Les cathodes des redresseurs de rang impair sont reliées à la borne d (côté continu) du pont de re-35 dressement, les anodes des redresseurs de rang pair étant reliées à l'autre borne e. Par l'intermédiaire de bornes de sortie continue d et e, le pont représenté sur la figure peut être, si nécessaire, connecté en série avec d'autres ponts identiques, l'ensemble étant raccordé à une ligne d'alimentation en haute tension COPY 71 40284 9 2119931 continue par exemple. En amorçant en cascade les six redresseurs représentés sur la figure 1 dans l'ordre de leur référence numérique et avec des déphasages de 60 degrés, la tension alternative triphasée appli-5 quëe aux bornes d'entrée du pont peut être ainsi redressée, c'est-à-dire transformée en une tension continue. L'amplitude moyenne de cette tension redressée apparaissant entre les bornes d et e est maximale lorsque l'angle d'amorçage des redresseurs est égal à zéro. Lorsque cet angle d'amorçage est, à l'inverse, voisin de 10 9 0 degrés, la tension continue apparaissant à la sortie du pont est alors voisine de zéro. En augmentant encore l'angle d'amorçage, le pont de redressement fonctionne alors de manière inverse, c'est-à-dire en onduleur, le potentiel de là borne d étant, dans ce cas, négatif par rapport à celui de la borne e.Le courant élec-15 trique continu appliqué à ces bornes se trouve alors transformé par le pont en un courant alternatif triphasé. Lorsque chaque redresseur est amorcé à tour de rôle, il devient conducteur et peut assurer librement le passage du courant de charge dans le sens direct, et ce, jusqu'à ce que ledit re-20 dresseur soit à nouveau bloqué en raison des commutations intervenant dans la ligne ; ce redresseur reste alors bloqué jusqu'à son réamorçage au cycle suivant. A diverses reprises au cours-de sa période de non conduction, chaque redresseur doit supporter des pointes de tension élevées provenant des circuits de puis-25 sance associés au pont de redressement. De plus, au cours de ces périodes de non conduction, chaque redresseur peut également être soumis à des surtensions résultant de régimes transitoires, conséquence de phénomènes variés tels que coups de foudre ou décharges entre bornes. Afin de prévenir la destruction des redresseurs en 30 raison de ces tensions de blocage directes et inverses très élevées, il est courant de faire appel à des dispositifs permettant de supprimer les montées en tension rapides. C'est ainsi qu'il est fait usage dans le circuit de la figure 1 de parafoudres 12 connectés en parallèle aux bornes de chaque redresseur. Les para-35 foudres classiques présentent un temps de réponse relativement important et leur efficacité à protéger un redresseur semi-conducteur peut être faible dans le cas de montée rapide en tension. Pour cette raison, il a été proposé de réduire la vitesse maximale de montée en tension aux bornes des redresseurs en plaçant ' COPY i 71 40284 10 2119931 des inductances 13 entre les bornes du transformateur (non re- i présentées), c'est-à-dire aux sorties des enroulements 11 et les bornes d'entrée continue a, b et c du pont de redressement ; dans le même ordre d'idée, des inductances supplémentaires 14 et 15 5 se trouvent connectées entre les bornes d et e du pont de redressement et les redresseurs correspondants associés. Les caractéristiques en courant continu du pont représenté sur la figure 1 dépendent de celles des redresseurs le constituant. La figure 2 représente le redresseur 1 composé en fait par 10 une chaîne d'au moins deux panneaux à thyristors identiques 20^-20n, connectés entre les bornes a et d. Chaque panneau a thyristors est susceptible de s'accomoder d'une tension de fonctionnement déterminée ; il en résulte que la valeur de la tension admise par le redresseur est un multiple de cette tension de fonctionne-15 ment. Comme il sera prochainement indiqué, chaque panneau comprend un circuit résistance-condensateur prévu pour assurer une répartition uniforme de la tension totale appliquée à la fois en régime permanent et durant les périodes de régime transitoire. Cependant, lorsqu'il apparaît une montée rapide de la tension directe appli-20 quée aux bornes du redresseur, il se manifeste une tendance à la concentration de tension aux bornes du ou des panneaux extrêmes. Afin de réduire les risques de dégâts provoqués par des tensions particulièrement élevées aux bornes d'un panneau, il a été proposé de placer des condensateurs additionnels en parallèle avec ces 25 panneaux. Ainsi, un condensateur 21 se trouve placé entre les bornes a^ et d^ du panneau 20^, d'autres condensateurs étant respectivement placés en parallèle aux bornes des autres panneaux constituant le redresseur. Chacun des panneaux à thyristors constitutifs du redresseur 30 et représentés sur la figure 2, est en outre constitué d'un ou plusieurs circuits de commutation à haute tension ou matrices 30. Ces matrices sont représentées plus en détail sur la figure 3. Une matrice 30 de commutation comprend un circuit supresseur de régime transitoire de commutation placé en série avec au moins un groupe 35 ou un niveau de thyristors. La matrice 30 est un module de base (ou élément constitutif). Selon la tension du redresseur semi-conducteur voulue, un redresseur peut être constitué d'une ou plusieurs matrices identiques reliées en série. Les circuits constitutifs de la matrice repré 71 40284 ii 2119931 sentée sur la figure 3 ont été décrits dans le brevet n°3 423 664 déposé aux Etats-Unis d'Amérique. La matrice 30 de la figure 3 comprend quatre niveaux 41, 42, 43 et 44 de thyristors placés en série avec une bobine d'induc-5 tion principale à saturation 45, l'ensemble étant disposé entre la borne anodique 4 6 et la borne cathodique 47. Naturellement, il peut être mis en oeuvre un nombre de niveaux plus ou moins important selon le cas. Chaque niveau comprend au moins un thyristor de puissance élevée présentant une tension directe de blocage 10 donnée soit 2 600 volts par exemple. Afin d'assurer, tant en régime permanent qu'au cours des régimes transitoires, une répartition homogène de la tension entre les différents niveaux de la matrice, ceux-ci sont shuntés par un circuit de fuite R-C désigné par la référence 48 sur la figure 3. Les thyristors des quatre 15 niveaux 41-44 sont disposés de telle manière qu'ils permettent la circulation du courant entre les bornes 46 et 47 de la matrice lorsqu'ils sont tous amorcés. Lorsque l'intensité du courant imposée à la matrice (2 000 ampères efficaces par exemple) excède celle susceptible d'être 2 0 supportée par un élément semi-conducteur au silicium, chaque niveau de thyristors peut être constitué alors en associant deux éléments ou davantage en parallèle et ce, à l'intérieur d'un même boîtier ; il est également possible de connecter en parallèle plusieurs thyristors physiquement distincts.Dans de tels montages 25 en parallèle, les éléments ou les dispositifs individuels doivent être sélectionnés afin de s'amorcer simultanément, chacun conduisant une part égale du courant total de la matrice. Un thyristor convenant à ce genre d'application a été décrit dans le brevet n° 3 489 962 déposé aux Etats-Unis d'Amérique. Il doit 30 être noté que le symbole unique représentant un redresseur à double grille et désignant les niveaux 41-44 de la figure 3, correspond dans la réalité à une combinaison de redresseurs pour courants intenses groupés par paires capables d'être simultanément amorcés et d'assurer une conduction sensiblement égale du cou-35 rant. Pour faire passer le courant à travers la matrice 30, les thyristors des différents niveaux 41-44 sont simultanément amorcés par application de signaux de commande à leur grille alors qu'une tension de polarisation directe est appliquée entre les bornes 71 40284 12 2119931 anodique 46 et cathodique 47. Les signaux de commande ou d'amorçage peuvent être fournis à partir d'une source convenable quelconque. Lorsque les signaux se présentent sous la forme d'impulsions, il est souhaitable de faire appel à un circuit de grille 5 de commande extérieur (non représenté) attaqué par la tension de blocage fournie à la matrice à laquelle il est relié par les bornes 31 et 32 ; ce circuit extérieur est réalisé de manière qu'à partir d'un signal de commande, il applique aux bornes de commande 49 de l'ensemble des thyristors des niveaux 41-44 des impul-10 sions de courant à front raide et de courte durée. Bien qu'ils soient tous commandés au même instant, certains des niveaux 41-44 de la matrice peuvent être amorcés un peu plus rapidement que les autres. Dans ce cas, le circuit de répartition 48 permet d'assurer malgré tout une répartition uniforme de la 15 tension jusqu'à ce que le niveau le plus en retard soit passé à 1'état de conduction. Comme 1'indique la figure 3, ce circuit de fuite 48 comprend quatre sous-circuits égalisateurs de tension 51-54 constitués par des circuits résistance-condensateur en série disposés chacun aux bornes de l'un des quatre niveaux de thy-20 ristors 41-44. Le point commun des sous-circuits 51 et 53 est connecté à celui des niveaux de thyristors 41 et 42 par l'intermédiaire d'une bobine d'induction à saturation 50. De même, le point commun des sous-circuits 52 et 54 se trouve connecté de la même façon à celui des niveaux de thyristors 42 et 44. Le point 25 commun des sous—circuits 51 et 52 se trouve connecté au point commun d'une paire de diodes à contre-réaction 55 et 56 susceptibles d'être mises en série si besoin est avec d'autres paires de diodes similaires, cet ensemble de diodes shuntant l'inductance principale 45 de la matrice. Comme il est indiqué en dé-30 tail, dans le brevet n° 3 423 644 précédemment mentionné, un condensateur 57 peut être placé de telle manière qu'il shunte une partie prédéterminée des résistances des sous-circuits additionnels 51 et 52 et ce, afin de commander l'ordre dans lequel les thyristors de niveaux 41-44 sont amorcés lorsque la matrice 35 est soumise à une onde à front raide de surtension directe d'amplitude anormalement élevée- Dans ce cas, les niveaux 43 et 44 sont soumis à une fraction accidentellement importante de cette surtension et s'amorcent les premiers. Les inductances 50 empêchent une variation excessive di/dt de l'intensité du courant et 71 40284 13 2119931 permettent l'amorçage en toute sécurité des derniers niveaux 41 et 42 par variation de tension dv/dt. Comme l'illustre la figure 3, la bobine d'induction à saturation principale 45 de la matrice 30 est shuntée par une paire 5 de résistances RI connectées en série avec la combinaison parallèle constituée par les diodes à contre-réaction 55 et 56, d'une part, et d'autre part une bobine d'induction à saturation auxiliaire 60 en série avec une résistance 61. Ce circuit complexe a pour fonction principale de supprimer les régimes transitoires 10 de commutation susceptibles d'apparaître au commencement d'une période de commutation lorsque toutes les matrices du redresseur d'entrée sont amorcées. Le fonctionnement de ce circuit est décrit dans le brevet n° 3 423 664 sus-indiqué. En constituant l'inductance auxiliaire 60 par une bobine à saturation qui, lorsque 15 les thyristors de la matrice sont amorcés, commence à se saturer avant l'inductance 45 principale, il est possible de réaliser une certaine économie en ce qui concerne la dimension et le prix de ladite inductance 45 et de plus, l'efficacité du circuit s'en trouve accrue. 20 La matrice venant d'être décrite est de type classique ainsi que le circuit de commande de grille associé fournissant périodiquement des signaux d'amorçage à l'ensemble des bornes de commande 49. Chaque niveau de cette matrice est également associé à un circuit d'amorçage par surtension 70 dans lequel sont mis en oeu-25 vre les principes de l'invention. Les détails de réalisation d'un tel niveau, 43 par exemple, et correspondant à une version préférée de ladite invention, sont illustrés sur la figure 4. Ce niveau comporte en fait quatre thyristors principaux séparés 71, 72, 73 et 74 dont les électrodes principales de même 30 nature sont reliées entre elles, de. manière à constituer une combinaison en parallèle de dispositifs à polarité identique, les dimensions externes de chacun de ces thyristors principaux sont importantes du fait de leur puissance élevée. A titre d'exemple, le logement cylindrique de chaque thyristor peut atteindre un 35 diamètre de 50 mm et une hauteur de 25 mm. Ces quatre thyristors peuvent être disposés à l'intérieur d'un montage de telle manière que leur anode et leur cathode se trouvent serrées entre deux pièces métalliques massives servant à la fois de conducteurs électriques et thermiques ; ces conducteurs illustrés en 75 et 76 71 40284 14 2119931 sur la figure 4, constituent respectivement des radiateurs pour » les anodes et les cathodes des thyristors 71-74. Ces éléments de circuit peuvent être ainsi raccordés à un circuit d'alimentation comme celui du redresseur à haute tension de la figure 1 précé-5 demment décrit. Dans ce cas, chaque thyristor est soumis périodiquement à une tension de polarisation directe. Chacun des thyristors 71-74 dont il vient d'être question est équipé d'une commande de grille destinée à en provoquer l'amorçage en réponse à un signal de commande convenable et ce, lorsqu'une 10 tension directe est appliquée entre ses électrodes principales. Bien qu'il puisse se présenter sous divers aspects, le circuit de commande de grille de la figure 4 présenté à titre d'exemple est prévu pour provoquer l'amorçage en réponse à une impulsion de courant de polarité, amplitude et durée convenables. Les grilles 15 de commande des quatre thyristors 71-74 sont connectées aux bornes de commande 49 à travers des résistances de répartition 81, 82, 83 et 84 respectivement, un signal de commande étant périodiquement appliqué à ces bornes à partir d'un circuit de commande de grille externe. En d'autres termes, le signal de commande se trou-20 ve "partagé" entre les grilles de commande des thyristors 71-74. Chacun de ces thyristors est ainsi cycliquement amorcé de manière à passer au même instant que tous ceux de sa combinaison de l'état de résistance élevée à celui de résistance faible, afin d'assurer la conduction directe entre les conducteurs 75 et 76. Les valeurs 25 des résistances 81-84 sont choisies de manière à égaliser le retard à l'amorçage des thyristors 71-74 lorsqu'ils sont polarisés dans le sens direct par une faible tension d'anode. Sur la figure 4, le courant anodique total véhiculé par les quatre thyristors amorcés est désigné par 1^. 30 Comme il a été indiqué précédemment, ces thyristors sont sus ceptibles d'être amorcés même sans l'application d'un signal de commande à leur grille, toutes les fois que la tension de polarisation directe atteint un niveau suffisamment élevé, supérieur à la tension maximale de blocage directe provoquant l'amorçage 35 par surtension. Ainsi, un thyristor à haute tension présentant une tension maximale directe de blocage de 2 600 volts peut s'amorcer par surtension lorsque la tension anodique atteint environ 3 000 volts. Ce mode d'amorçage peut être dangereux pour le thyristor qui risque d'être endommagé si la variation di/dt de l'in 71 40284 15 2119931 tensité du courant initial est élevés. D'autre part, si l'un des thyristors 71—74 montés en parallèle n'est pas endommagé à la suite d'un tel genre d'amorçage, il sera malgré tout ultérieurement endommagé, étant donné qu'il devra véhiculer la totalité du 5 courant Iwsi les autres thyristors ne peuvent plus s'amorcer à xi cause de la chute de tension anodique et ainsi assurer la répartition du courant total- Conformément â 1'invention, le circuit d'amorçage par surtension représenté sur la figure 4 et dont le fonctionnement va être décrit ci-après permet d'éviter les amor-10 çages intempestifs. Comme l'illustre cette figure, le circuit d'amorçage par surtension 70 conforme à l'invention est raccordé entre les bornes 87 et 88, et se compose d'éléments sensibles aux surtensions 85 en série avec un circuit d'accumulation d'énergie 86. La borne 87 15 est reliée au conducteur 75 mis en liaison avec les anodes des thyristors 71-74- De même, la borne 88 se trouve connectée au conducteur 76 mis en liaison avec les cathodes de ces thyristors. En d'autres termes, le circuit d'amorçage 70 se trouve connecté en parallèle avec les thyristors principaux, eux mêmes disposés en 20 parallèle. Ce circuit d'amorçage comporte également une troisième borne 89 connectée par l'intermédiaire d'une diode de découplage 90 et d'une résistance 91, au point de jonction des deux éléments de circuit 85 et 86. Les grilles des thyristors 71-74 sont reliées à cette borne 89 par un conducteur 93. 25 En fonctionnement normal, les éléments sensibles aux sur tensions 85 présentent une résistance élevée de sorte que la tension qui leur est appliquée est sensiblement égale à celle que supportent les thyristors 71-74. Cependant, lorsque la tension appliquée à ces éléments atteint une valeur critique supérieure 30 à la tension maximale directe de blocage que peuvent supporter les thyristors en parallèle, ladite tension étant toutefois inférieure à la tension d'amorçage par surtension de ces éléments redresseurs, les éléments sensibles aux surtensions 85 passent brusquement de l'état de résistance élevée à un état de conduc-35 tion unidirectionnelle caractérisé par une faible résistance directe. Les éléments 85 permettent alors la circulation d'une impulsion de courant à front raide entre les bornes 87 et 89. Cette impulsion détermine ainsi l'application d'un signal de déclenchement ig aux grilles des thyristors 71-74- Ainsi, ces thyristors 71 40284 16 2119931 principaux sont amorcés à partir d'un signal de commande de grille énergique avant que la tension de polarisation directe qui leur est appliquée devienne égale ou supérieure à la tension d'amorçage par surtension. 5 Le circuit d'accumulation d'énergie 86 du circuit d'amorçage 70, comprend un condensateur 94 en série avec une inductance 95 qui s'oppose momentanément à tout accroissement de l'intensité du courant la traversant, lorsque les éléments sensibles aux surtensions 85 deviennent conducteurs, de sorte que la totalité de 10 l'intensité du courant véhiculé par ces derniers fournit le signal de déclenchement appliqué aux grilles des thyristors 71-74. Selon une variante au circuit, une résistance 96 peut être placée en dérivation par rapport au condensateur 94 et à l'inductance 95, afin de réduire, si besoin en est, la valeur de ce signal de dé-15 clenchement. Bien que l'inductance 95 illustrée sur la figure 4 ne comporte pas de noyau, il est possible de lui en adjoindre un qui soit, selon le cas, à aimantation ou à saturation. Lorsque l'un au moins des thyristors principaux est amorcé, il shunte en quelque sorte les éléments sensibles aux surtensions 20 85 et l'intensité du courant traversant le ou les thyristors en cause croît rapidement. Cette augmentation rapide de l'intensité du courant anodique peut être supportée en toute sécurité par le thyristor ainsi amorcé étant donné que sa tension anodique, au moment de l'amorçage, est relativement faible en raison du pas-25 sage antérieur à l'état de conduction des éléments sensibles aux surtensions 85. Ces éléments peuvent eux-mêmes supporter une variation importante di/dt de l'intensité du courant les traversant étant donné que la période de conduction est relativement courte. Les éléments 85 sensibles aux surtensions peuvent être réa-30 lises à partir d'éléments de circuit de types connus. S'il en est besoin, les fonctions de détection de tensions et de commutation de cette partie du circuit de déclenchement peuvent être améliorées en disposant deux éléments séparés connectés en parallèle. Toutefois, en ce qui concerne l'exemple de réalisation illustré 35 sur la figure 4, les deux fonctions précitées sont assurées par un ensemble d'éléments à conductibilité unidirectionnelle 97 et 98 disposés en série. Ces éléments sont montés de manière à assurer la conduction du courant dans le même sens que les thyristors 71-74. Les éléments 97 (dont deux sont représentés sur la figure 71 40284 17 2119931 4 bien qu'en pratique, ce nombre puisse être plus petit ou plus élevé) sont constitués par des dispositifs de commutation semiconducteurs du type PNPN. Bien que ces dispositifs semi-conducteurs puissent être constitués par un empilage de pastilles semi-5 conductrices élémentaires disposées à l'intérieur d'un même boîtier, il est fait usage, dans le cadre de l'invention, d'un ensemble de thyristors auxiliaires séparés disposés en série et orientés comme l'indique la figure. De préférence, le dispositif 98 sera constitué par une diode ordinaire ; il doit être noté en 10 outre, qu'une inductance 99 se trouve connectée en série avec les éléments précités. Chacun des thyristors auxiliaires 97 jouant le rôle d'un dispositif commandé de commutation à déclenchement par surtension présente en fait des performances en tension et en intensité moins 15 élevées que celles des thyristors principaux 71-74. La tension d'amorçage par surtension d'un tel thyristor auxiliaire représente une fraction déterminée de la tension totale appliquée à l'ensemble des éléments 85, cette tension correspondant à la valeur critique d'amorçage des thyristors principaux précédemment définie. "«20 De plus, la somme des tensions d'amorçage par surtension des éléments 97 doit être égale à la tension totale appliquée. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, ce résultat est obtenu en-plaçant en série trois thyristors General Electric C 140 supportant chacun un courant moyen direct de 22 ampères et des pointes 25 de tension inverses non répétitives de 500 volts. De tels dispositifs peuvent être amorcés en appliquant entre leurs électrodes principales une tension directe voisine de 700 volts. Dans l'exemple considéré, la pointe de tension directe de blocage normalement appliquée aux thyristors principaux 71-74 est inférieure à 30 2 000 volts et de ce fait, chacun des thyristors auxiliaires 97 demeure normalement à l'état de non conduction. Lorsque la tension directe appliquée aux électrodes des thyristors principaux atteint la valeur critique déterminée (soit 2 100 volts par exemple) chacun des thyristors auxiliaires s'amorce et passe brus-35 quement à l'état de conduction. Si la tension critique doit être plus élevée soit par exemple 2 250 volts, il convient d'utiliser l'un des thyristors C 140 sus-mentionné en série avec un thyristor General Electric C 137 de caractéristiques courant-tension sensiblement identiques mais dont la tension d'amorçage par sur 71 40284 18 2119931 tension peut atteindre 1 600 volts. Le montage venant d'être décrit présente un certain nombre d'avantages. Les thyristors auxiliaires 97 sont relativement petits et peu coûteux ; a titre d'exemple, le boîtier de chacun 5 d'eux présente un diamètre et une hauteur voisine de 12,5 mm. La capacité interne de tels dispositifs est relativement faible, ce qui permet de supprimer le risque de défaillance d'amorçage des thyristors principaux en raison du courant de charge de capacité qui pourrait circuler entre les bornes 87 et 88, et ce, lors-10 que la tension appliquée entre les bornes 75 et 76 se rapproche de la tension critique précitée. Les thyristors auxiliaires 97 sont d'autre part susceptibles de s'accommoder de variations de tensions dv/dt relativement élevées, en particulier aux faibles températures. Ces thyristors rentrent dans la catégorie des dis-15 positifs présentant un fonctionnement à basse tension et ils peuvent être amorcés par surtension en toute sécurité même avec une variation d'intensité di/dt relativement importante. En disposant en série une ou plusieurs diodes 98 avec les thyristors 97, il est possible de faire en sorte que la tension 20 inverse appliquée aux éléments 85 sensibles aux surtensions, soit supérieure à celle intéressant les thyristors principaux 71-74. Ces diodes peuvent supporter des courants directs moyens relativement peu intenses, 3 ampères par exemple. Le fonctionnement des dispositifs de déclenchement venant 25 d'être décrits va être expliqué plus en détails en se reportant à la figure 5. On supposera pour fixer les idées, qu'avant l'instant zéro tous les thyristors principaux 71-74 ainsi que les thyristors auxiliaires 97 sont bloqués et que la tension anodique v appliquée aux bornes des thyristors principaux est croissante et 30 va atteindre des valeurs excessives. A l'instant zéro, la tension v présente une valeur de surtension provoquant l'amorçage des thyristors auxiliaires. En pratique, la tension critique de déclenchement tend à augmenter en même temps que la vitesse d'accroissement de la tension v ; cependant, les paramètres du cir-35 cuit de déclenchement 70 sont choisis de telle manière que pour toute variation de tension dv/dt comprise à l'intérieur de limites données, la tension de déclenchement dudit circuit 70 soit toujours située dans une gamme dont la limite inférieure est plus élevée que la tension directe de blocage des thyristors 71 40284 19 2119931 principaux, la limite supérieure de cette tension de déclenchement étant d'autre part inférieure à la valeur pour laquelle lesdits thyristors risquent de s'amorcer par surtension- Lorsqu'ils sont amorcés selon ce mode, les thyristors auxiliaires 97 passent brus-5 quement à un état de faible résistance dans lequel ils ne peuvent supporter longtemps la tension appliquée, et en une fraction de microseconde, la tension v tombe à une valeur relativement faible comme l'illustre la figure. L'intensité du courant traversant ces thyristors auxiliaires croît alors rapidement. Puisque tout accroi-10 ssement de l'intensité du courant dans le circuit d'accumulation d'énergie 86 est momentanément empêché en raison de la présence de l'inductance 95, la majeure partie du courant véhiculé initialement par les thyristors auxiliaires se trouve ainsi disponible pour être utilisée comme courant de grille i , ce courant s'écou-15 lant vers le conducteur de cathode 76 après avoir emprunté le conducteur 93 connecté à la borne 89 et les grilles des thyristors principaux 71-74. Entre les instants zéro et t^ (figure 5), la totalité du courant iy circulant à travers les dispositifs de la figure 4 est en 20 fait véhiculée par les thyristors auxiliaires 97. La. vitesse initiale d'accroissement de l'intensité i^ dépend des caractéristiques des circuits externes fournissant le courant considéré ; cette vitesse de variation est de plus limitée dans le circuit de déclenchement 70 par l'inductance 99. Cette inductance peut présenter 25 une valeur comprise entre 5 et 40 microhenry ; dans certains cas, cette inductance peut être supprimée. Il doit être rappelé que les thyristors auxiliaires ne sont pas des dispositifs à haute tension et qu'ils peuvent supporter en toute sécurité des variations importantes d'intensité di/dt lorsqu'ils sont amorcés par 30 surtension. Etant donné que ces thyr-istors auxiliaires sont conducteurs un court instant, ils fonctionnent en fait à la température ambiante, ce qui leur permet de s'accommoder de variations d'intensité di/dt importantes. Au point de jonction 92 des thyristors auxiliaires 97 et du 35 circuit d'accumulation d'énergie 86, le courant total iT se partage entre ce circuit et les circuits de commande de grille des thyristors principaux. Le courant de grille i croît rapidement à partir de zéro comme il est indiqué. Il doit être noté à ce propos que l'échelle utilisée à la figure 5 pour représenter le cou 71 40284 20 2119931 rant i est plus grande que celle utilisée pour le courant total iT- Au même moment, le condensateur 94 du circuit d'accumulation d'énergie 86 se charge à partir du courant le traversant. Cette charge a pour effet de faire croître le potentiel du point de 5 jonction 92 par rapport à celui du conducteur de cathode 76 ; de ce fait, la tension de polarisation directe v imposée aux thyristors principaux 71-74 croît. L'intensité du courant dans le circuit d'accumulation d'énergie 86 oscille, les paramètres définissant le condensateur 94 et l'inductance série 95 étant choisis de 10 telle manière que la durée d'une demi-période d'oscillation naturelle du circuit soit comprise approximativement entre 2 et 8 microsecondes. A cet effet, un condensateur de 0,1 microfarads et une inductance de 25 microhenry peuvent être utilisés. Environ 2 microsecondes après l'instant d'application du 15 courant de déclenchement (retard à l'amorçage), l'un au moins des thyristors principaux 71-74 s'amorce, ce qui donne lieu à la circulation d'un courant anodique i^. A cet instant, soit t^ sur la figure 5, le courant de grille atteint une intensité notable de l'ordre de 15 ampères par exemple. Cette intensité peut toutefois 20 être réduite en shuntant le circuit d'accumulation d'énergie 86 par une résistance 9 6 comme l'indique le circuit en trait pointillé sur la figure 4. Comme on peut l'observer sur la figure 5, la tension de polarisation directe v appliquée aux thyristors principaux à l'instant t^ est encore faible bien que croissante. 25 Grâce au brusque signal de commande de grille fourni par le circuit d'amorçage par surtension, le premier thyristor principal venant de s'amorcer peut supporter en toute sécurité une variation d'intensité di/dt relativement élevée car la tension anodique à cet instant est relativement faible, la variation de 30 tension dv/dt étant d'autre part positive. La valeur importante de di/dt est due au changement d'itinéraire du courant i^, passant du circuit 70 dans le circuit offert par l'amorçage du thyristor défini ci-dessus. L'augmentation initiale de l'intensité du courant anodique 35 I est clairement indiquée sur la figure 5. L'intensité du cou- il rant de grille i^ commence à décroître tandis que celle du courant dans le circuit d'accumulation d'énergie 86 passe par zéro et s'inverse. Ce dernier circuit sert à présent de générateur de courant de grille i^, ce qui permet de faire en sorte que 71 40284 21 2119931 l'intensité du courant de déclenchement appliquée aux thyristors principaux 71-74 soit "soutenue" ; ces derniers peuvent ainsi s'amorcer avec certitude même si l'un d'eux ne s'était pas amorcé à l'instant t^. La source de courant constituée comme il vient 5 d'être dit par le circuit d'accumulation d'énergie 86 permet d'appliquer également une tension de polarisation inverse aux thy ristors auxiliaires 97 qui se désamorcent comme il est indiqué à l'instant t2 sur la figure 5. Lorsque le courant inverse traversant ces thyristors auxiliaires s'annule, l'intensité du courant 10 i augmente brusquement comme il est indiqué. De ce fait, toute l'énergie emmagasinée dans le condensateur 94 du circuit d'accumulation 86 va s'écouler à travers les circuits de commande de grille des thyristors principaux. Les oscillations de ce courant de grille sont amorties par la résistance 91 dont la valeur est 15 voisine de 30 ohms. Il résulte de la description qui précède que le circuit de déclenchement 70 fournit en fait deux impulsions consécutives aux grilles des thyristors principaux 71-74. La première onde de courant présente une montée abrupte et provoque rapidement l'amor-2 0 gage d'un au moins des thyristors principaux. Cette première onde est suivie d'une seconde qui renforce son action de manière à amorcer à coup sûr le thyristor principal présentant le retard à l'amorçage le plus important. Ces deux signaux d'amorçage apparaissent, alors que la tension directe appliquée aux bornes 25 des thyristors principaux est tombée à une valeur relativement faible, ce qui permet d'éviter 1'endommagement desdits thyristors En d'autres termes, ces thyristors sont protégés par les thyristors auxiliaires d'un amorçage sous potentiel anodique élevé. Ces thyristors auxiliaires sont à leur tour protégés par les 30 thyristors principaux contre les échauffements exagérés, car après un court instant, l'un au moins des thyristors principaux s'amorce, ce qui permet de réduire considérablement l'intensité du courant de charge dans les thyristors auxiliaires. En utilisant le circuit d'amorçage par surtension venant 35 d'être décrit en association avec un redresseur semi-conducteur a haute tension, il est possible d'utiliser un nombre réduit de thyristors principaux placés en série ; la valeur de l'inductance 45 peut être réduite et certains éléments de circuit auxiliaires peuvent être soit réduits en dimensions soit même éliminés. Par 71 40284 22 2119931 exemple, les inductances limitant le dv/dt 13, 14 et 15 peuvent » être plus petites; d'autre part, les condensateurs de répartition 21 représentés sur la figure 2 peuvent être supprimés ainsi que le condensateur 57 de la figure 3. 5 II a été prouvé qu'un redresseur associé à l'invention peut fonctionner en toute sécurité jusqu'à une fréquence de répétition de 60 hertz, certains des circuits de commande de grille utilisés avec les matrices du redresseur pouvant être supprimés. Dans certaines applications (onduleurs par exemple), il peut être avanta-10 geux d'utiliser les circuits venant d'être décrits pour commander les redresseurs, auquel cas, les signaux de commande peuvent être appliqués aux grilles des thyristors auxiliaires 97 en lieu et place de celles des thyristors principaux 71-74. Le circuit de déclenchement par surtension construit comme 15 il vient d'être décrit fonctionne en donnant entière satisfaction. Néanmoins, ses performances peuvent être encore améliorées en utilisant comme dispositif à conductibilité unidirectionnelle 97 un thyristor auxiliaire tel que celui décrit dans le brevet n° 3 408 545 déposé aux Etats-Unis d'Amérique. A la limite, il peut 20 également être fait usage d'éléments de commutation par surtension dont les caractéristiques sont optimisées en vue de l'application considérée. Un tel dispositif est représenté sur les figures 6 et 7. La figure 6 représente une "demi-vue en plan d'un disque 25 semi-conducteur 100 de type PNPN, ce même disque étant représenté en demi coupe partielle à la figure 7, les échelles des figures étant différentes. Seules les parties principales du disque 10 0 seront décrites ci-après. Un tel dispositif peut naturellement être fabriqué en mettant en oeuvre un certain nombre de méthodes 30 connues. De même, l'encapsulage peut être réalisé de manière classique. L'élément 100 représenté sur les figures 6 et 7 comprend un corps en matériau semi-conducteur (silicium par exemple) comportant quatre couches ou zones 101, 102, 103 et 104 empilées de 35 telle sorte que deux couches adjacentes présentent des conducti-vités de types différents. Ainsi, la couche extrême 101 jouant le rôle d'émetteur est constituée par un corps semi-conducteur de conductivité de type N, la couche intermédiaire 102 jouant le rôle de base, étant de conductivité de type P. La couche in- 71 40284 23 2119931 termëdiaire suivante 103 présente une conductivité de type N alors que la couche extrême 104 est constituée par un matériau semi-conducteur de conductivité de type P. Les interfaces constituant les frontières entre les diverses couches adjacentes cons-5 tituent des jonctions redresseuses. Un contact métallique 106 est disposé sur la couche extrême de conductivité de type P. Ce contact réalisant une jonction galvanique de faible résistance, constitue l'anode de l'élément redresseur 100. Un contact métallique mince 105 est connecté d'une manière similaire à la région 10 centrale A de la couche extrême opposée 101, cette couche présentant une conductivité de type N ; ce contact constitue la cathode de l'élément redresseur 100. Ainsi constitué, l'élément 100 se présente sous forme d'une pastille circulaire de faible épaisseur serrée entre deux électrodes conductrices principales et disposée 15 à l'intérieur d'un boîtier ëtanche. L'ensemble complet comprend une liaison entre la face externe de la cathode 105 et la surface correspondante d'une de ces électrodes principales, et une liaison entre l'anode 106 et l'autre électrode principale. 20 A l'extérieur de la région centrale ou principale A de la couche extrême 101 de type N sont disposées deux régions auxiliaires concentriques B et C. Ces régions ne comportent pas de connection cathodique. La première de ces régions, c'est-à-dire celle adjacente à la région centrale A comporte à sa surface libre une 25 bague 107 réalisée en matériau conducteur (or, par exemple) cette bague étant séparée de la cathode 105 par un canal circulaire 108. De même, la région auxiliaire extérieure C est associée à une bague circulaire 109 réalisée en matériau conducteur, cette dernière étant séparée de la bague 107 par un canal circulaire 110. 30 Les régions auxiliaires B et C .de la couche extrême lûi sont caractérisées par le fait qu'elles présentent des résistances transversales élevées, la résistance transversale de la région auxiliaire extérieure C étant notablement supérieure à celle de la région auxiliaire intermédiaire B. Ceci peut être obtenu en 35 choisissant judicieusement les dimensions de la couche extrême 101 de type N ainsi que celles des canaux 108 et 110. Des exemples pratiques seront donnés ci-après. L'élément 100 est construit de telle manière que lorsqu'il est amorcé par surtension, l'amorçage commence tout d'abord au 71 40284 24 2119931 voisinage de la périphérie de la pastille. Il faut entendre par périphérie, la zone de l'élément 100 sise extérieure à la cathode 105. Ce mode d'amorçage peut être mis en oeuvre pratiquement en choisissant judicieusement l'angle du biseau taillé sur le bord 5 externe de la jonction redresseuse centrale de la pastille, cette façon de procéder étant connue dans la technique des semi-conducteurs . Si la tension de polarisation directe appliquée à l'anode de l'élément 100 alors qu'il se trouve à l'état de non conduction 10 croît jusqu'à atteindre un seuil prédéterminé, ledit élément s'amorcera par surtension. Cet amorçage résulte du fait que le courant de fuite s'écoulant à la surface de la pastille vers le bord externe de sa jonction centrale et à travers la jonction PN définie par les couches adjacentes 101 et 102, croît en intensité 15 jusqu'à une valeur suffisante de telle sorte que la densité de courant soit suffisamment importante pour provoquer l'amorçage à partir d'une zone périphérique de faible étendue. Cette zone constitue alors une voie permettant la circulation du courant principal de l'anode 106 vers la cathode 105. L'intercouche con-2 0 duisant initialement ce courant principal comprend la région auxiliaire B située sur la couche extrême 101 entre la première zone périphérique venant d'être rendue conductrice et la cathode 105. La région auxiliaire B est construite de telle manière qu'au moins une partie du courant principal initial soit forcée de tra-25 verser la jonction redresseuse formée entre la couche 102 de type P et la région centrale A de la couche 101 de type N. En raison de la présence de la bague 107, ce courant tend à se répartir le long du périmètre de la région centrale. En même temps, une différence de potentiel apparaît de part et d'autre de l'anneau 108. 30 En traversant la jonction venant d'être mentionnée, le courant principal agit à la manière d'un signal de déclenchement à haute énergie intéressant la totalité du périmètre de la cathode 105. En d'autres termes, l'élément 100 se trouve amorcé à la suite d'une double action de déclenchement. En conséquence, l'amorçage 35 initial par surtension intéressant une zone initiale de faible étendue met en oeuvre avec le temps une zone d'étendue plus élevée ; la tension d'amorçage se trouve abaissée, ce qui permet à l'élément 100 de présenter des caractéristiques améliorées vis-à-vis de la variation d'intensité di/dt. 71 40284 25 2119931 Conformément à l'invention, il a été ajouté une région auxiliaire C au dispositif venant d'être décrit afin de réduire la possibilité de fonctionnement incorrect résultant d'un effet dit de "tunnel". La région auxiliaire C est réalisée de telle manière 5 que le courant de fuite lors de l'amorçage par surtension (dénommé également courant d'avalanche) circule généralement sous la région C et provoque tout d'abord l'amorçage de la partie de la région auxiliaire B sise sous la bague 107 ; il en résulte que le processus d'amorçage en deux temps précédemment mentionné sera 10 mis en oeuvre à coup sûr. En l'absence de la région auxiliaire supplémentaire C, il existe un risque de passage du courant de fuite sous la région auxiliaire B, ce courant ne provoquant tout d'abord l'amorçage que d'une zone de faible étendue dans la région centrale A, ce qui risque de compromettre la réalisation du 15 second temps du processus de déclenchement. Un tel inconvénient est évité dans le dispositif venant d'être décrit conformément a l'invention. Même si une certaine proportion du courant de fuite initial circule directement vers la région centrale A, la région auxiliaire B sera malgré tout amorcée la première car la densité 20 de courant au droit de cette dernière région est supérieure à celle intéressant la région A. Il convient de noter qu'avec les dispositions mises en oeuvre, il existe une possibilité d'amorçage de la région auxiliaire C à partir du courant de fuite, cet amorçage précédant celui de la région B. Tout revient à dire que 25 dans ce cas, l'élément 100 donne lieu à un processus de déclenchement triple (C-B-A-), ceci étant sans inconvénient pour son fonctionnement. En pratique, la pastille redresseuse dont le diamètre est voisin de 33 mm, présente une résistance transversale dans, la 30 région auxiliaire B voisine de 1 ohm, cette résistance étant mesurée entre la cathode 105 et la bague 107. La résistance transversale de la région C pourra être plus élevée et atteindre par exemple 50 ohms, la mesure étant effectuée entre les bagues 107 et 109. Dans le mode de mise en oeuvre conforme à l'invention, 35 ce résultat a été obtenu en choisissant judicieusement la largeur des canaux 108 et 110. On peut faire appel pour cela à des techniques de gravure connues. Plus précisément, la largeur (dimension radiale) du canal 108 est inférieure à 1 mm, celle de la bague 107 étant supérieure à 2,5 mm. La largeur du canal 110 1 40284 26 2119931 pourra être supérieure à 1, mm et celle de la bague 109 inférieure à 1,5 mm. De cette manière, il est possible de s'assurer qu'un courant de fuite suffisant traversera la jonction PN entre la couche 102 de type p et la région auxiliaire B de l'émetteur, ce courant donnant lieu à une-double action de déclenchement. Un tel résultat est généralement difficile à obtenir lorsqu'il est fait usage d'un élément redresseur ne comportant pas de région auxiliaire C, étant donné le caractère aléatoire présenté par la distribution du courant de fuite dans la zone périphérique de la couche 102 au début de l'amorçage par surtension. Dans un élément PNPN de dimensions données, l'adjonction de la région auxiliaire C s'effectue au détriment de l'aire active de la cathode 105. Il en résulte une réduction de l'intensité du courant principal traversant l'élément redresseur. Cependant, cette réduction d'intensité ne constitue pas un inconvénient lorsque le dispositif redresseur en cause est utilisé dans l'élément sensible aux surtensions 85, étant donné que ce dernier élément ne fonctionne qu'un très court instant. En pratique, les dispositifs 97 de la figure 4 sont constitués par un ensemble d'éléments redresseurs PNPN 100 en série et susceptibles de supporter chacun une intensité efficace inférieure à un ampère. La disposition venant d'être décrite permet de réduire la capacité interne et de faciliter la fabrication des éléments redresseurs ; de plus, une plus grande souplesse peut être obtenue pour la réalisation d'éléments devant répondre à des caractéristiques de surtension déterminées . Selon une variante de l'invention, la bague extérieure 109 est supprimée de la région auxiliaire C comme l'illustre la figure 7A représentant une coupe partielle de l'élément 100. Un canal circulaire 110' s'étend sur la totalité de la largeur de la couche externe 101 de type N dont l'épaisseur a été réduite. En d'autres termes, le canal 110' circulaire délimite la région auxiliaire C dans la version de la figure 7A, cette région donnant lieu à l'effet de tunnel précédemment mentionné. Une autre variante de l'invention est illustrée sur la figure 7B qui représente une vue en coupe agrandie de la région B. Selon cette variante, la bague conductrice 107' est séparée de la cathode 105 par un canal circulaire 108' dont le fond atteint la couche intermédiaire 102 de type P. Il en résulte que la couche 71 40284 27 2119931 de type N se trouve divisée en deux parties 101a et 101b. La partie 101a se trouve dans la région principale A de la couche externe. La partie 10lb se trouve en quelque sorte déplacée et cons titue la région auxiliaire B de ladite couche 23. A la manière 5 d'une grille de commande/ la bague conductrice 107' se trouve en contact direct avec une partie de la couche 102 de type P mise à nu entre les parties 101a et 101b. Le fonctionnement du dispositif ainsi constitué est essentiellement le même que celui décrit a propos des figures 6 et 7. D'une manière connue, la bague 107* 10 et la cathode 105 peuvent être interverties s'il est désiré. Ceci est également vrai en ce qui concerne les autres modes de mise en oeuvre de 1'invention. En outre, il doit être noté que les qualificatifs tels que "canaux et bagues" n'ont été utilisés que pour fixer les idées, étant entendu que d'autres configurations 15 peuvent être mises en oeuvre. Il est important que l'élément 100 présente une bonne caractéristique de dv/dt et a cette fin, conformément aux procédés de fabrication connus, de telles performances peuvent être mises en oeuvre en réalisant l'élément 100 à partir de processus d'alliage 20 et de diffusion ; dans le cas d'emploi du processus de diffusion seul, les dimensions de l'émetteur doivent être réduites. Il est bien évident que la description qui précède a été donnée à titre d'exemple non limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'in-25 vention, notamment en vue de l'utilisation du circuit de déclenchement 70, pour la protection de dispositifs autres que les thyristors principaux 71-74 mais ayant des caractéristiques semblables . 71 40284 28 2119931 HsVENfllCATIONS I- Perfectionnements aux dispositifs de déclenchement par surtension permettant de provoquer l'amorçage d'au moins un thyristor principal, celui-ci comportant une paire d'électrodes prin-5 cipales et une grille de commande, lesdites électrodes principales étant connectées à un réseau d'alimentation en énergie électrique leur appliquant périodiquement une tension de polarisation directe (potentiel d'anode positif) ; ledit thyristor, lorsqu'il est ainsi polarisé dans le sens direct, étant suscepti-10 ble de s'amorcer, soit lorsqu'un signal de déclenchement est appliqué à sa grille de commande, soit lorsque l'amplitude instantanée de la tension de polarisation directe devient notablement supérieure à celle de la tension maximale directe de blocage, l'amorçage étant provoqué dans ce second cas par la surtension, les-15 dits perfectionnements étant caractérisés en ce qu'ils comprennent: a) des éléments sensibles aux surtensions ; b) des éléments d'accumulation "d'énergie électrique ; c) des dispositifs pour connecter en série lesdits éléments sensibles aux surtensions ainsi que ceux d'accumulation d'énergie 20 électrique, le montage en série ainsi constitué étant placé en parallèle avec ledit thyristor ; d) des moyens pour assurer le couplage entre la grille de commande dudit thyristor et le point de jonction des éléments sensibles aux surtensions et des moyens d'accumulation d'énergie ; 25 é) lesdits éléments sensibles aux surtensions comprenant au moins un dispositif à conductibilité unidirectionnelle prévu pour permettre le passage du courant dans le même sens que dans le thyristor principal, ces éléments sensibles aux surtensions présentant à 11 état normal une résistance élevée au passage du 30 courant et étant susceptibles de passer brusquement à l'état de faible résistance lorsque la tension de polarisation directe appliquée audit thyristor principal atteint une valeur comprise entre la tension maximale directe de blocage et celle susceptible de donner lieu à l'amorçage par surtension ; 35 f) lesdits moyens d'accumulation d'énergie électrique étant prévus pour s'opposer à toute augmentation de l'intensité du courant les traversant, lorsque les éléments sensibles aux surtensions viennent de s'amorcer par surtension, obligeant ainsi une par- COPY 71 40284 29 2119931 tie importante du courant traversant ces derniers éléments à s'écouler à travers la grille de commande du thyristor principal qui s'amorce rapidement grâce à un signal énergique et ce, avant que la tension de polarisation directe appliquée à 5 ses électrodes principales n'atteigne'la valeur d'amorçage par surtension dudit thyristor. 2,- Dispositif de déclenchement par surtension selon' la revendication 1, et caractérisé par le fait que les éléments sensibles aux surtensions présentent une capacité négligeable. 10 3.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re vendication 1, caractérisé en ce que les moyens de couplage mettent en oeuvre une connexion comprenant une résistance. 4.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments sensibles aux 15 surtensions comprennent une inductance placée en série avec le dispositif à conductibilité unidirectionnelle. .5.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'accumulation d'énergie électrique comprennent ion condensateur placé en série 20 avec une inductance. 6.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 5, dans lequel les éléments d'accumulation d'énergie sont shuntés par une résistance. 7.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re-25 vendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à conductibilité unidirectionnelle comprend un élément semi-conducteur du type PNPN. 8.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un certain nombre d'éléments 30 semi-conducteurs de type PNPN sont reliés en série de manière à constituer les éléments sensibles aux surtensions. 9.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re-vendication 7/ en ce qùé l'élément s emi-conducteur de type PNPN comprend : 35 a) un corps semi-conducteur comportant quatre couches juxtaposées de manière que deux couches adjacentes présentent des conductibilités de types opposés et constituent ainsi des jonctions redresseuses ; COPV 71 40284 30 2119931 b} une électrode principale de connexion ; c) des moyens pour connecter cette électrode à l'une des couches extrêmes du corps semi-conducteur ; d) ladite couche extrême comprenant une région centrale reliée à 5 ladite électrode principale, une première région auxiliaire adjacente à la frontière latérale de ladite région centrale, une seconde région auxiliaire adjacente à la frontière latérale de ladite première région auxiliaire, toutes ces régions étant situées sur la couche intermédiaire du corps semi-con- 10 ducteur adjacent à ladite couche extrême ; e) une bague de matériau conducteur connectée avec ladite première région auxiliaire mais n'ayant aucune liaison électrique directe avec l'électrode principale ; f) ladite seconde région auxiliaire étant caractérisée par une 15 résistance transversale notablement supérieure à celle existant entre ladite bague conductrice et ladite électrode principale; g) ledit élément semi-conducteur étant réalisé de telle sorte qu'à la suite de l'apparition d'une surtension, un courant de fuite provoque l'amorçage de cet élément semi-conducteur à 20 partir de sa périphérie. 10.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments sensibles aux surtensions comprennent un ensemble de dispositifs à conductibilité unidirectionnelle placés en série, leurs polarités étant 25 accordées. 11.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'un des dispositifs à conductibilité unidirectionnelle est constitué par un thyristor dit thyristor auxiliaire. 30 12.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re vendication 1, caractérisé en ce que la grille de commande dudit thyristor est susceptible d'être mise en liaison avec une source extérieure d'amorçage de signaux périodiques. 13.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re- 35 vendication 12, caractérisé en ce que les moyens de couplage sus- indiqués comportent une résistance en série àvec une diode de couplage. - . . 14.- Circuit destiné à provoquer le déclenchement d'un dispositif de commutation présentant des caractéristiques similaires à 71 40284 31 2119931 celles d'un thyristor comportant deux électrodes principales et une électrode de commande destinée à recevoir Tin signal d'amorçage, ledit circuit de déclenchement étant caractérisé en ce qu'il comprend : 5 a) une première borne destinée â être connectée à taaste des électrodes principales,une seconde borne destinée à ©fcre connectée à 1'autre électrode principale et une troisième b®rne ; b) des moyens pour coupler ladite troisième borne à H"électrode; de commande du dispositif de commutation ; 10 c) un condensateur placé en série avec une inductance entre les— dites seconde et troisième bornes ; d) au moins deux thyristors auxiliaires connectés en séfeie entre eux et suivant le même sens de conduction, le montage série ainsi constitué étant lui-même placé entre lesdites première 15 et troisième bornes, lesdits thyristors auxiliaires étant mon tés de telle sorte qu'ils s'amorcent par surtension lorsque la tension de polarisation directe appliquée audit dispositif de commutation atteint une valeur déterminée. 15.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re- 20 vendication 14, caractérisé en ce que ledit dispositif de commutation comprend au moins un thyristor principal, lesdits thyristors auxiliaires étant choisis de telle manière que leur tension d'amorçage définie ci-dessus soit infërxeimre à la tension de polarisation directe qui risquerait de provoquer un endommagementfc 25 du thyristor principal. 16.- Circuit perfectionné destinés â provoquer l'amorçage d'a^u moins un thyristor principal de dimensions relativement importantes , ledit thyristor comprenant uneigaiie d * électrodes princip ailles ainsi qu'une grille de commande, lessâixtes électrodes puincipaless 30 étant raccordées à un circuit d'éneëgie électrique susceptibles de leur appliquer une tension de polarisation directe dont l'amplitude risque par les valeurs élevées qu,elle peut prendre, de provoquer l'amorçage par surtension, daidit thyristor principal, ledit circuit d'amorçage étant caractérisé en ce qu'il comprend ; 35 a) des éléments sensibles à la itension ; b) des éléments d'accumulation d'énergie électrique comprenant un condensateur en série avec tme inductance ; c) des moyens pour relier en série entre eux les éléments sensibles à la tension et ceux d*accumulation d'énergie, le montage 71 40284 32 2119931 ainsi constitué étant disposé en parallèle avec ledit thyristor principal ; d) des moyens pour relier la grille de commande dudit thyristor principal au point de jonction des éléments sensibles à la 5 tension et des éléments d'accumulation d'énergie ; e) lesdits éléments sensibles à la tension comprenant une série de dispositifs de commutation normalement non conducteurs et susceptibles d'être amorcés par surtension, chacun desdits dispositifs de commutation étant de taille inférieure à celle 10 dudit thyristor principal et prévu pour passer rapidement à l'état de conduction lorsque la tension appliquée à ses bornes atteint une fraction déterminée de la tension appliquée aux bornes desdits éléments sensibles à la tension et ce, lorsque la tension de polarisation directe appliquée aux bornes du 15 thyristor principal atteint une valeur déterminée inférieure cependant à celle risquant de provoquer son amorçage par surtension. 17.- Dispositif de déclenchement par surtension selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits dispositifs de 20 commutation sont constitués par des thyristors auxiliaires dont au moins deux présentent des tensions d'amorçage par surtension différentes, la somme des tensions individuelles d'amorçage de tous les thyristors auxiliaires étant égale à la tension appliquée aux bornes desdits éléments sensibles à la tension lorsque la 25 tension de polarisation directe appliquée audit thyristor principal atteint ladite valeur déterminée. 18.- Circuit destiné à assurer la protection contre les surtensions d'au moins deux thyristors principaux en parallèle et raccordés à un réseau d'alimentation en énergie électrique, les- 30 dits thyristors étant sujets à un amorçage par surtension si l'amplitude de la tension instantanée de sens direct appliquée au réseau de thyristors atteint un niveau suffisamment élevé, ledit circuit de protection étant caractérisé en ce qu'il comprend : a) des éléments sensibles aux surtensions ; 35 b) des éléments d* accumulation d'énergie électrique ; c) des moyens pour relier en série entre eux les éléments sensibles aux surtensions ainsi que ceux d'accumulation d'énergie, l'ensemble ainsi constitué étant disposé en parallèle avec le réseau de thyristors ; 71 40284 33 2119931 d) des moyens pour relier l'ensemble des grilles de commande desdits thyristors de puissance au point de jonction des éléments sensibles aux surtensions et des éléments d'accumulation d'énergie ; 5 e) lesdits éléments sensibles aux surtensions comprenant au moins un dispositif à conductibilité unidirectionnelle polarisé dans le même sens que les thyristors principaux, lesdits éléments sensibles aux surtensions présentant normalement un état de résistance élevée et étant susceptibles de passer brusquement 10 à un état de faible résistance lorsque la tension de polarisa tion directe appliquée au réseau de thyristors principaux atteint une valeur déterminée inférieure toutefois à celle risquant de provoquer l'amorçage par surtension desdits thyristors principaux ; 15 f) lesdits éléments de stockage d'énergie étant prévus pour s'opposer momentanément à toute croissance de l'intensité du courant les traversant lorsque lesdits éléments sensibles aux surtensions passent à l'état de conduction, cette disposition permettant à la totalité du courant véhiculé par lesdits éléments 20 sensibles aux surtensions d'être utilisée comme courant d'amor çage des thyristors principaux qui passent rapidement à l'état de conduction avant que la tension de polarisation directe qui leur est appliquée n'atteigne la valeur d'amorçage par surtension, lesdits éléments d'accumulation d'énergie étant en 25 outre prévus pour se comporter ensuite comme source de courant destinée à entretenir le courant d'amorçage et ce, malgré l'amorçage du thyristor principal plus rapide, ledit signal d'amorçage ainsi prolongé permettant de provoquer avec certitude, l'amorçage de la totalité des thyristors principaux dudit 30 réseau. 19.- Circuit de protection selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdits thyristors principaux sont associés à un premier radiateur commun à l'ensemble de leurs anodes ainsi qu'un second radiateur commun à l'ensemble de leurs cathodes. 35 20.- Circuits destinés à assurer la protection d'un ensemble de thyristors principaux contre les surtensions, les électrodes principales desdits thyristors étant reliées entre elles en série, le circuit de chaîne ainsi constitué étant raccordé à un circuit d'alimentation en énergie électrique, lesdits thyristors étant 71 40284 34 2119931 associés chacun à un desdits circuits de protection, ceux-ci étant caractérisés en ce qu'ils comprennent : a) des éléments sensibles aux surtensions j h) des éléments d'accumulation d'énergie ; 5 c) des moyens pour relier en série entre eux les éléments sensibles aux surtensions et ceux d'accumulation d'énergie, le montage série ainsi obtenu étant disposé en parallèle avec le thyristor principal associé ; d) des moyens pour relier la grille de commande dudit thyristor 10 associé au point de jonction des éléments sensibles aux sur tensions et de ceux d'accumulation d'énergie ; e) lesdits éléments sensibles aux surtensions présentant normalement un état de résistance élevée et étant susceptibles de passer brusquement à un état de faible résistance lorsque la ten- 15 sion de polarisation directe appliquée aux électrodes princi pales dudit thyristor associé croît jusqu'à une valeur de surtension déterminée ; f) lesdits éléments d'accumulation d'énergie étant prévus pour s'opposer momentanément à tout accroissement de l'intensité du 20 courant les traversant lorsque les éléments sensibles aux sur tensions passent à l'état de conduction en réponse à une condition de surtension, le courant véhiculé par ces dits éléments sensibles aux surtensions étant ainsi utilisé en totalité pour provoquer l'amorçace audit thyristor associé. 25 21- Dispositif de déclenchement par surtension selon la reven dication 1 caractérisé en ce que le dispositif à conductibilité ■unidirectionnelle comprend : a) un corps semi-conducteur comportant quatre couches disposées côte à côte de telle manière que deux couches adjacentes pré- 30 ■ sentent des conductibilités de types différents constituant ainsi autant de jonctions redresseuses ; b) un contact conducteur principal destiné à l'amenée du courant ; c) des moyens pour connecter ledit contact à l'une "des couches extrêmes dudit corps semi-conducteur ; 35 d) ladite c>uche extrême comprenant une région centrale mise en liaison avec ledit contact, une première région auxiliaire adjacente à la frontière de ladite région centrale, une seconde région auxiliaire disposée de manière à être adjacente avec la frontière extérieure de ladite première région auxiliaire, 40 toutes ces régions étant contigiies à la couche intermédiaire 71 40284 35 2119931 sise immédiatement sous la couche extrême considérée j e) une bague en matériau conducteur séparée du contact principal et connectée à ladite première région auxiliaire ; f) ladite seconde région auxiliaire ayant une résistance trans-5 versale notablement plus élevée que celle existant entre ladite bague et ledit contact principal ; g) ledit corps semi-conducteur étant réalisé de telle manière que lorsqu'il se trouve relié à un circuit d'alimentation susceptible d'être le siè^e de surtensions, un courant de fuite pro- 10 voque l'amorçage dudit corps semi-conducteur, cet amorçage pre nant naissance à la périphérie de celui-ci. 22- Dispositif de déclenchement par surtension selon ls revendication 21, caractérisé en ce que lesdites régions auxiliaires sont réalisées de telle sorte qu'à la suite d'un amorçage dû à une 15 surtension, la voie initialement empruntée par le courant principal comprenne ladite première région auxiliaire, et qu'au moins une fraction de ce courant agisse comme signal de commande afin qu'une aire importante dudit corps semi-conducteur sise au droit du contact principal participe ensuite à la conduction dudit courant. 20 23- Dispositif de déclenchement par surtension selon la reven dication 21, caractérisé en ce qu'une partie annulaire de matériau conducteur se trouve connectée au périmètre de ladite seconde régicn auxiliaire,ladite partie annulaire et ladite bague en matériau conducteur étant concentriques mais séparées l'une de l'autre. 25 24- Dispositif de déclenchement par surtension selon la reven dication 21, caractérisé en ce que ladite première région auxiliaire se trouve séparée de la région centrale par un canal taillé dans ladite couche extrême. 25- Dispositif de déclenchement par surtension selon la reven-30 dication 24 caractérisé en ce qu'une partie de ladite couche intermédiaire dudit corps semi-conducteur se trouve mise à nu entre ladite première région auxiliaire et ladite région centrale, ladite bague en matériau conducteur étant raccordée en cet endroit à ladite couche intermédiaire. 35 26- Dispositif ae déclenchement par surtension selon la reven dication 1 caractérisé en ce que le dispositif à conductibilité unidirectionnelle comprend un élément semi-conducteur de type PNPN comportant un certain nombre de couches de matériau semi-conducteur 71 40284 36 2119931 disposées côte à côte entre un premier et un seconu contacts métalliques, les couches contigïïes de cet arrangement présentant des conductibilités de types différents de manière à constituer des jonctions redresseuses, la première desdites couches extrêmes eom-5 portant une région centrale reliée audit premier contact et une région annulaire auxiliaire disposée autour de ladite région centrale et associée à une bague en matériau conducteur disposée à sa surface et séparée du premier contact principal, ledit élément semi-conducteur étant réalisé de telle manière qu'à la suite de 10 l'application entre ses contacts principaux d'une tension de polarisation directe d'amplitude suffisante pour provoquer l'amorçage par surtension dudit élément, cet amorçage commence par la périphérie dudit corps semi-conducteur, qui comprend en outre une région auxiliaire annulaire additionnelle associée à ladite pre-15 mière couche extrême, entourant ladite première région auxiliaire et présentant une résistance transversale notablement plus élevée que celle existant entre ladite bague en matériau conducteur et ledit premier contact. 27- Dispositif de déclenchement par surtension selon la re-20 vendication 26, caractérisé en ce que ladite région additionnelle auxiliaire présente une résistance latérale suffisante pour donner lieu à un effet de tunnel.