Electronique > Théorie > Triac
Dernière mise à jour : 14/12/2014Présentation
Le triac est également appelé Thyristor bidirectionnel ou Redresseur contrôlé.
Un triac est, contrairement au thyristor, un composant bidirectionnel, qui peut laisser passer le courant dans les deux sens. Et comme le thyristor, ce composant possède trois électrodes : deux électrodes principales appelées A1 et A2 (pour Anode 1 et Anode 2) ou MT1 et MT2 (pour Main Terminal 1 et Main Terminal 2, Main Terminal signifiant ici Terminaison principale), et une électrode de commande G (pour Gachette) qui permet d'amorcer (de déclencher) plus facilement la conduction du courant entre les deux électrodes principales A1 (MT1) et A2 (MT2). Dans les lignes qui suivent, les appellations A1 et A2 seront utilisées pour désigner les deux électrodes principales.
On peut dire que le triac est l'équivalent de deux thyristors montés tête-bêche. Mais comme le triac peut conduire dans les deux sens, son utilisation en alternatif est toute indiquée puisqu'on peut travailler aavec les alternances positives et négatives.
Notation (appellation) du composant
La notation par lettres et chiffres du composant repose sur une normalisation dont quelques détails sont donnés à la page Notation des composants.Usage principal du Triac
Si les jeux de lumières vous attirent, ce qui est très certainement le cas, vous avez sans doute déjà vu un triac dans un schéma électronique. C'est un composant que l'on retrouve en effet souvent dans les gradateurs de lumière ou modulateurs de lumière, ou encore dans les chenillards. Ce composant permet de disposer d'une interface de puissance à moindre frais, puisque d'un côté on le commande avec quelques mA en basse tension, et que de l'autre il est capable de commuter des courants de plusieurs ampères sous 230V (400V étant la limite max des relais les plus communs). Les relais électromécaniques peuvent remplacer les triacs dans certaines situations, mais il faut bien admettre que côté encombrement, bruit et coût, le triac a quelques avantages à son actif. Le triac peut également être employé comme un "simple" interrupteur, dans un programmateur, dans une minuterie ou dans un clignotant, par exemple.Déclenchement du triac
Le déclenchement du triac s'effectue au travers de la connection de commande appelée Gachette (G). Il existe plusieurs méthodes pour déclencher un triac, nous allons en passer quelques-unes en revue après quelques explications qu'il me semble utile de connaitre. Peut-être avez-vous déjà entendu parler des quatre quadrants 1 à 4 (parfois appelés modes 1 à 4) dans lesquels le triac peut être utilisé. Ces quadrants correspondent simplement aux différentes polarités des courants et tensions auxquels peut être soumis le triac au travers de ses trois électrodes.
Sachant cela, il reste à connaitre les points suivants pour comprendre comment un triac peut être amorcé.
- Le triac s'amorce (devient passant) quand la tension
entre les anodes A1 et A2 dépasse une certaine valeur
appelée tension d'amorçage. La valeur de cette
tension d'amorçage est fortement réduite quand une
tension est appliquée sur la gachette. Et cela quelque soit la
polarité de la tension appliquée entre A1 et A2, et
quelque soit la polarité de la tension appliquée sur la
gachette. C'est précisement grâce à cette
caractéristique que le triac peut être utilisé en
alternatif. Et c'est aussi la raison pour laquelle vous trouverez des
montages où les auteurs utilisent le pôle positif de
l'alimentation comme point commun (relié à l'anode A1),
et d'autres montages où c'est le pôle négatif (en
général la masse) qui sert de point commun (relié
à A1). Le point commun est généralement la masse,
et c'est un des aspects particuliers d'une commande directe
d'un triac par un système électronique non
isolé galvaniquement : il existe un lien direct entre le secteur
230 V et la partie basse tension de la section commande, ce qui impose de
bien plus grandes précautions d'usages.
- L'état passant du triac persiste tant que le courant circulant entre les anodes A1 et A2 ne descend pas en dessous d'une certaine limite appelée courant de maintien (ou courant hypostatique). Il est intéressant de constater qu'une fois le triac amorcé, le courant qui le traverse ne dépend plus du signal appliqué sur la gachette. En d'autres termes, si la tension de commande disparait (de façon volontaire pour économiser sur la consommation, par exemple), le triac reste amorcé (conducteur) jusqu'à ce que le courant de passage entre A1 et A2 redescende en dessous de la valeur du courant de maintien. Ce qui, en utilisation sous tension alternative de notre réseau EDF, ne manque pas de se produire quelque cent fois par seconde, tout de même.
- La sensibilité du triac dépend parfois du quadrant dans lequel on le fait fonctionner. Le quadrant 4 n'est quasiment jamais utilisé du fait qu'il nécessite souvent un courant de gachette plus important (d'au moins 100 mA pour les triacs de type BTAxx-600), à moins de compenser la faible sensibilité par l'emploi d'un transformateur d'impulsion. La plus grande sensibilité de déclenchement est obtenue avec les quadrants 1 et 3. L'application d'un courant continu pour la commande (sur la Gachette) est bien souvent préféré en vue de la simplification du montage mais ne produit pas toujours les meilleurs résultats, et une commande impulsionnelle est parfois préférée. La commande par une tension alternative est également possible, le triac est alors inclus dans un système dit d'autodéclenchement.
- Le déclenchement d'un triac n'est pas toujours aussi aisé ou fiable qu'il le paraît parfois; cela ne fonctionne pas toujours bien. Certains triacs bon marché peuvent nécessiter un courant de gachette de plusieurs dizaines de mA, alors que d'autres, parfois appelés "triacs sensibles" se contentent de quelques mA, voire moins de 1 mA. Utilisé dans un modulateur de lumière, un triac peu sensible demandera pour fonctionner, à ce que la source sonore qui permet son déclenchement, soit plus élevée. Mais utilisé dans un chenillard où les circuits de commande sont un peu limites (sorties de portes logiques CMOS par exemple), un triac peu sensible pourra très bien ne jamais se déclancher, ou bien se déclancher de façon aléatoire.
Quelques exemples de sensibilité de triacs
Certains triacs sont plus sensibles que d'autres, le tableau ci-dessous précise les courants nécessaires au déclenchement et au maintient de la conduction, pour quelques triacs. Comme dit précédement, le courant d'amorçage nécessaire pour utilisation en quadrant 4 est largement plus élevé que pour les trois autres quadrants.| Courant
Max |
Tension
Max |
Courant
d'amorçage Quadrants 1, 2 et 3 |
Courant
d'amorçage Quadrant 4 |
Courant
de
maintien |
|
| TIC206 |
4 A |
600 V |
0,9 mA |
2,4 mA |
1,5 mA |
| TIC225 |
8 A |
600 V | 0,8 mA |
11,7 mA |
3 mA |
| TIC226 |
8 A |
600 V | 2 mA |
20 mA |
5 mA |
| BTA06-400 | 6A | 400V | 50 mA | 100 mA | 50 mA |
| BTA08-600 |
8 A |
600 V | 50 mA |
100 mA |
50 mA |
| BTA12-600 | 12 A |
600 V | 50 mA | 100 mA | 50 mA |
| BTA12-700 | 12 A |
700 V |
50 mA | 100 mA | 50 mA |
| BTA16-600 | 16 A |
600 V | 50 mA | 100 mA | 50 mA |
| BTA26-600 | 25 A |
600 V | 100 mA | 150 mA | 100 mA |
| BTA41-700 |
40 A |
700 V | 100 mA | 150 mA | 100 mA |
Remarques
- Du fait d'une certaine relation entre courant de commande et courant de maintien, la sensibilité de déclenchement conditionne aussi en quelque sorte la charge minimale que le triac peut commander. Un triac est généralement spécifié comme étant capable de commander des charges maximales (par exemple 8 A), mais on parle moins souvent de la charge minimale. Dans certains montages, il est spécifié une valeur de charge minimale pouvant être commandée (par exemple 40 W), et qu'en dessous de cette valeur le bon fonctionnement n'est plus garanti.
- On peut trouver pour une même référence de composant, différents documents de différents fabricants qui n'affichent pas tout à fait les mêmes caractéristiques électriques. Ainsi, on peut trouver tel triac dont le courant de gachette min est de 50 mA chez un fabricant et de 100 mA chez un autre.
Fonctionnement en continu ou en alternatif ?
La plupart des montages "pour amateurs" (jeux de lumière par exemple) font usage d'un triac fonctionnent sur le réseau 230 V. Car un triac peut fort bien servir à couper ou établir un courant alternatif et c'est ce qui le rend interressant (par rapport au thyristor). Dans le montage de base qui suit, la tension de commande est continue, et la tension commutée (celle qui alimente la charge quand le triac est passant) est alternative.
Le fonctionnement d'un tel système est simple : quand l'interrupteur SW1 est fermé, la lampe L1 s'allume, et cette dernière s'éteind dès l'instant ou SW1 est à nouveau ouvert. Mais il est tout à fait possible d'utiliser le triac pour commuter une charge sous une tension continue basse, par exemple 24 V, c'est ce que montre le schéma de base suivant.
Là aussi, la lampe s'allume quand on ferme l'interrupteur SW1. Mais quand on l'ouvre, la lampe ne s'éteint pas ! Cela est tout à fait normal, car pour que le triac se désamorce il faut couper le courant qui circule entre les deux bornes A1 et A2. Le schéma de base suivant montre un interrupteur supplémentaire SW2, qui assure la fonction Arrêt.
Bien entendu, pour que la lampe L1 puisse s'allumer, la condition minimale est que l'interrupteur SW2 soit fermé au départ. A partir de là, son allumage peut être assuré par l'interrupteur SW1, comme vu précédement. Et pour l'éteindre, il faut ouvrir SW2. Que se passe-t-il si la tension de commande est toujours présente (SW1 toujours fermé) et que l'on manipule uniquement SW2 ? On se trouve en face d'un bête interrupteur où l'ampoule s'allume quand SW2 est fermé, puisque le triac est toujours amorcé et se comporte donc comme un interrupteur toujours fermé. Il va de soi que ce n'est pas l'utilisation principale que l'on fera d'un tel circuit, car un simple interrupteur mécanique remplirait le même rôle. Dans un autre registre, on peut tout à fait envisager la mise en place d'un triac dont les bornes A1 et A2 sont montées en parallèle sur l'entrée d'une alimentation continue, juste après un fusible, et donc la gachette est commandée par un signal de commande provenant d'une détection de surtension ou de surintensité. Le triac joue dans ce cas un rôle protecteur, en forçant le fusible à fondre très rapidement et à protéger ainsi l'électronique qui suit.
Dans un circuit de ce genre, le triac ne passe à l'état de conduction qu'en cas de problème détecté par le circuit de protection (intégré dans la fonction de régulation ou ajoutée après). Sitôt amorcé, il provoque un court-circuit franc sur la source de tension d'entrée, qui fait immédiatement fondre le fusible FU1 et protège le reste de l'électronique. Sitôt le fusible fondu, le triac se désamorce puisque le courant circulant entre A1 et A2 a été interrompu. Pour une telle application, on peut aussi utiliser un thyristor, puisque le courant à traiter est continu et non alternatif.
Quelques exemples pratiques en commande secteur
La commande la plus simple consiste à appliquer une tension
continue sur la gachette. Cette tension continue peut directement
provenir d'une sortie de porte logique TTL, ou provenir d'un transistor
épaulant une sortie CMOS un peu faiblarde. On peut aussi passer
au travers d'un opto-coupleur
ou
d'un opto-triac (MOC3040 ou MOC3041 par exemple), afin d'assurer une
isolation galvanique entre la partie Commande et la partie Puissance.
Ce qui évite de rendre la masse commune à la partie
commande basse tension et à la partie commandée sous
230V. Commande par porte logique TTL
Voici ci-dessous un exemple pratique de mise en application, où la commande se fait via la sortie d'une porte logique TTL.
Notez que la tension commune de +12V ramenée sur A1 n'est pas la tension utilisée pour l'alimentation de la porte logique, la pauvre porte n'aimerait pas longtemps.
Commande par porte logique CMOS
Dans l'exemple suivant, la commande se fait au travers d'une sortie de porte logique CMOS.
La référence est la masse, ce qui déroute un peu moins le lecteur, en général. Ce type de montage peut fonctionner assez bien avec les triacs sensibles (courant de commande de quelques mA) si la porte logique est alimentée en 15V (courant de sortie disponible plus grand quand la tension d'alim est plus importante), mais ne convient pas du tout pour les triacs de forte puissance ou avec un montage alimenté en 5 V. Afin d'éviter toute difficulté de déclnchement même avec des triacs sensibles, il est généralement recommandé de recourir à un transistor pour disposer d'un courant de commande plus généreux.
Commande par transistor
L'utilisation d'un transistor monté en amplificateur de courant entre une sortie de porte logique CMOS (ou en sortie d'EPROM ou d'un PIC) et la Gachette du triac, améliore bien les choses.
Le schéma qui précède montre un exemple de commande du triac en mode "logique positive" : la tension appliquée à la gachette du triac est positive par rapport à l'anode A1, qui est elle-même reliée à la masse. Il est également possible de commander le triac en appliquant sur sa gachette, une tension "négative" par rapport à la tension présente sur l'anode A1.
C'est cette façon de faire qui a été mise en application dans mon chenillard 007. On peut aussi commander le triac avec une tension positive issue d'une alim +5 V, avec masse (négative) commune.
Et si vous n'avez qu'un transistor PNP sous la main, il suffit de le câbler comme suit.
Commande complémentée
Il est possible de commander deux triacs en même temps et de façon complémentaire, à partir d'une seule commande. Le schéma qui suit montre une façon de procéder parmi d'autres.
Il est bien sûr aussi possible d'utiliser n'importe quel autre composant permettant d'inverser le signal de commande, tels que porte logique TTL ou CMOS.
Commande impulsionnelle
Dans les exemples précédents, une tension continue "permanente" de commande était utilisée pour amorcer le triac. Mais cette tension de commande n'a pas besoin d'être présente tout le temps puisque le triac reste amorcé même si la tension de commande disparaît, à la condition toutefois que le courant qui circule entre A1 et A2 soit toujours suffisant. Afin de réduire la consommation globale d'un montage alimenté sur pile ou avec une alimentation sans transformateur, on peut donc envisager d'envoyer une impulsion de commande au triac - au lieu de lui fournir une tension permanente, à chaque fois qu'il vient de se désamorcer (ce qui rappellons-le, arrive 100 fois par seconde si la section de puissance est reliée au réseau 230 V). La consommaion globale est ainsi réduite dans de fortes proportions, car même si on utilise un courant de commande de 50 mA, cela ne dure qu'un bref instant et la tension moyenne est bien plus faible. Exemple :
Avec ce circuit, l'allumage de l'ampoule a lieu quand l'interrupteur SW1 est ouvert, sa fermeture occasionnant le blocage du triac. Bien sûr, la commande SW1 peut en pratique être remplacée par un circuit de commande électronique, sortie de porte logique ou transistor (dans ce cas retirer SW1 et R2). Mon Métronome 001 utilise un tel type de commande impulsionnelle pour l'allumage d'ampoules 230 V, qui donne de très bons résultats même avec des triacs "difficiles". Voici un autre exemple de déclenchement d'un triac par impulsions :
Détails à la page Interface secteur 003.
Danger !
L'oeil averti aura sans doute remarqué que dans beaucoup de cas, un des pôles du secteur est directement relié à un des pôles (masse ou borne positive) de la basse tension d'alimentation. Le secteur se promène donc sur l'ensemble du montage, ce qui doit pousser à une extrême prudence ! Pour gagner en sécurité, je conseille vivement l'emploi d'un opto-triac ou d'un opto-coupleur pour isoler la partie basse tension du secteur 230V. Avec ce type de composant en effet, l'isolation entre les deux parties peut en effet atteindre quelques milliers de volts (7500V avec les opto-triacs MOC3021 ou MOC3041).Exemple d'utilisation d'un opto-triac de type MOC3041
(les MOC3040 et MOC3031 conviennent aussi)Le montage qui suit est le plus simple que l'on peut concevoir avec un optotriac de type MOC3041, une seule résistance est ajoutée entre l'optotriac et le triac, qui permet de limiter le courant maximal de gachette du triac. La valeur de cette résistance doit être adaptée en fonction de la sensibilité du triac : avec un triac sensible (courant de gachette requis de quelques mA), elle doit avoir une valeur plus élevée qu'avec un triac standard (courant de gachette requis de plusieures dizaines de mA). Généralement, une valeur comprise entre 220 ohms et 470 ohms est employée pour un triac de type 6 A ou 8 A / 400 V ou 600 V (par exemple BTA06-400 ou BTA08-600).
D'autres exemples de mise en oeuvre sont présentés sur les pages Interface de puissance 5V / 230V 001 et Clignotant 010.
Exemple d'utilisation d'un opto-triac de type MOC3021
Notez que dans ce deuxième exemple, le câblage du 230V et de la charge (ampoule) n'est pas totalement identique au cablage adopté dans le premier exemple. Mais soyez rassuré, cela fonctionne bien dans les deux cas. Petite différence entre le MOC3021 et le MOC3041 : le MOC3041 est doté d'un système de détection de passage par zéro de l'onde secteur 230V qui limite la production de parasites lié aux commutations du triac, alors que le MOC3021 ne possède pas un tel système.
Remarques :
- il peut arriver que la lampe s'allume même en l'absence de commande, si le triac utilisé est sensible et que l'opto-triac présente un courant de fuite (leakage current) important, quelques dizaines de micro-ampères pouvant parfois suffire pour amorcer un triac. Si ce genre de mésaventure vous arrive, commencez par augmenter la valeur de la résistance située entre l'opto-triac et la gachette du triac, pour diminuer le courant qui y circule en absence de commande.
- on peut s'étonner de la faible valeur de la résistance placée en série avec la gachette du triac, tenté que l'on est de penser que la tension 230 V du secteur qui arrive par le "haut de l'opto-triac" va provoquer un courant supérieur au maximum autorisé dans le triac. Mais que se passe-t-il en fonctionnement normal ? Quand l'opto est bloqué, sa sortie peut être vue comme un circuit ouvert, le courant résiduel est nul ou quasi-nul. Quand l'opto est passant, le triac conduit et dans ce cas la tension du secteur se retrouve aux bornes de la charge, ce qui fait que la tension résiduelle entre Gate et anode A1 est très faible. On garde donc un courant de gachette faible en toutes circonstances.
Petites protections additionnelles
De petits "ajustements" peuvent être mis en oeuvre pour augmenter la fiabilité du déclenchement et pour protéger les élements de commande contre leur destruction possible. Le schéma qui suit met en évidence deux points :- répartition du courant de gachette du triac dans deux résistances au lieu d'une seule;
- ajout d'un circuit "snubber" (réseau RC série) en parallèle sur le triac.
La répartition du courant de gachette du triac dans deux résistances permet de répartir la dissipation thermique occasionnée par les surintensités au déclenchement et l'intensité de gachette en situation de conduction, au niveau de la gachette. On pense bien souvent que le courant de gachette est bien faible pour qu'on puisse oublier ce détail, mais quand on y regarde de près, la résistance de gachette peut être amenée à bien chauffer, si le triac est de type standard (non sensible) et s'il est commandé en continu (les pointes peuvent atteindre plusieurs centaines de mA dans certains cas). Mettre deux résistances de 1/2 W en série présente le double avantage d'éviter l'usage d'une résistance de 1 W et de faciliter dans certains cas le routage d'un circuit imprimé. Malgré ce qui vient d'être dit, vous trouverez bien souvent ici ou là des schémas ne comportant qu'une seule résistance, ce qui ne signifie pas pour autant que ces montages ne sont pas fiables.
Le réseau "snubber" n'est pas toujours indispensable, cela dépend de la puissance de la charge commandée et du type de triac employé. Un paramètre caractéristique d'un triac est son "temps de montée" - appelé aussi "vitesse critique de croissance" et représenté par le terme dv/dt (taux de variation de tension en un temps donné). Le snubber limite ce temps de montée et contribue par la même à réduire la production de parasites sur le réseau d'alimentation (puisque les pics de tension provoqués à la mise en ou hors conduction sont freinés et moins importants en amplitude). Un petit détail : la section de commande de l'optotriac est un triac certes de moindre puissance que celui qu'il pilote, mais lui aussi doté d'un dv/dt (de 10 V/us pour le MOC3021 et de 100 V/us pour le MOC3041). Certains triacs sont appelés "snubberless" (BTA06-400 par exemple), ce qui signifie que ce réseauc RC série additionnel n'est pas nécessaire et peut donc être omis.
Autre type d'isolation
L'optotriac est un composant fort pratique, peu encombrant et assez bon marché. Mais il n'est pas le seul composant premettant d'obenir une bonne isolation entre la section de commande et la section de puissance. On peut aussi employer un petit transformateur, dont on sait qu'il ne peut transférer une tension continue mais qu'il est tout à fait capable de transférer une impulsion. Le schéma qui suit montre un exemple d'une telle commande isolée avec transformateur.
Il faut bien voir qu'avec ce genre de montage, l'impulsion de commande doit être envoyée au bon moment, soit en début d'alternance si on veut un allumage de type tout ou rien, soit avec un retard par rapport au début de l'alternance si on veut une variation possible de la puissance fournie à la charge. Le transistor Q1 ne doit pas être commandé de façon permanente, car dans ce cas plus aucune impulsion ne serait transmise au triac - qui resterait à l'état bloqué - et de plus le primaire du transformateur serait toujours parcouru par un courant continu, ce qui ne serait pas forcement très bon pour lui (tout dépendrait en fait de sa résistivité propre). Il faut tout de même reconnaitre qu'on ne trouve plus beaucoup ce type de transfo dans les montages grand public et amateurs (j'en ai vu quelques-uns il y a quelques années dans des chenillards, dans des gradateurs de lumière et dans des commandes de lampes de projecteurs de diapositives).
Commande de charges inductives
La commande d'une ampoule à filament, purement résistive, ne pose pas de problème particulier au triac (je laisse volontairement de côté l'aspect parasitage), le courant et la tension sont en phase au moment des commutations. Mais si l'on veut commander des charges possédant une composante inductive importante, telle que transformateur ou moteur (pour faire varier sa vitesse), il en est tout autrement, car le courant circulant dans la charge n'est pas en phase avec la tension présente à ses bornes. Si l'on utilise un montage simple tel qu'un de ceux présentés ci-avant, on risque fort d'obtenir des aléas de fonctionnement tels que redéclenchement intempestif (au moment de la coupure du courant dans la charge), voire dans le pire des cas la destruction pure et simple du triac si aucune protection par fusible (ou autre) n'est prévue.Commande directe d'un triac
Une solution simple au problème de la commande de charges inductives consiste à ajouter une cellule RC série en parallèle sur le triac (appelé aussi snubber), entre ses deux électrodes A1 et A2, afin de limiter les surtensions pouvant se produire au moment où le triac se bloque (la coupure d'un courant dans une charge inductive provoque ce phénomène, connu aussi de ceux qui manipulent la commande de relais avec des composants électroniques).Attention : dans le schéma qui suit, L représente une charge inductive (transformateur par exemple) et non une self d'antiparasitage et M représente un moteur AC 230 V (les deux ne doivent pas être branchés en même temps, c'est l'un ou l'autre). C'est là (à la place de L ou M) qu'on branchait une ampoule dans les exemples précédents.
La résistance R du réseau RC série (snubber) placé entre les électrodes A1 et A2 du triac joue deux rôles :
- limitation du courant de décharge de C par le triac quand il devient passant (le condo peut être chargé à plus de 300 V au moment où le triac se met à conduire, je vous laisse imaginer le courant de court-circuit en l'absence de cette résistance),
- limitation du coefficient de surtension lié à "l'accord" de C avec L (qui peuvent former un circuit résonnant gênant).
En toute rigueur, les valeurs à donner à C et à R dépendent de la valeur de l'inductance de la charge L, et bien sûr de la fréquence de fonctionnement. Cette dernière étant le plus souvent le 50 Hz de notre réseau EDF, il ne reste qu'une inconnue. Bien souvent, les valeurs données sur le schéma sont adoptées, on trouve même parfois cette cellule dans un boîtier unique à deux pattes qui regroupe résistance et condensateur, exemple sur photo ci-après.
Type de boitier RC que l'on trouve aussi parfois en parallèle sur des contacts de relais électromécaniques, pour éviter l'étincellage. Mais d'autres valeurs conviennent, telles que 22 nF + 560 ohms, 47 nF + 680 ohms ou encore 100 nF + 820 ohms. La valeur de R conditionne directement le courant maximum qui passe au travers du triac lorsque celui-ci décharge C : avec 100 nF et 47 ohms, on arrive à un di/dt de l'ordre de 25 A/us, alors qu'avec un couple 100 nF + 820 ohms, le di/dt descend à 1 A/us. Beaucoup d'auteurs préconisent l'usage d'un couple 100 nF / 400 V + 100 ohms / 1 W (il faut bien combiner "valeurs empiriques" et "facilité de mémorisation").
Type de résistance ? J'ai lu un jour sur un forum que certains auteurs conseillaient l'usage d'une résistance de type bobinée, plutôt que des résistances classiques carbone ou métal. J'ai également lu cette information dans un manuel dédié aux applications de puissance édité par Motorola (résistance bobinée de 22 ohms / 2 W en série avec un condensateur de 150 nF, pour un triac commutant un moteur). Les résistances bobinées ne présentent pas les même caractéristiques de dissipation thermique que les autres résistances. Leur inductance propre ne ferait à priori pas de mal dans ce type de montage, mais là je suis ignare, je ne donnerai pas de conseil. Pour ma part, je n'ai jamais utilisé de résistances bobinées à cet endroit, et ne me souviens pas avoir eu de soucis répétitifs. Mais je dois préciser que dans mes applications, les triacs n'étaient pas trop "sollicités" : juste une commande de temps en temps (commande via séquenceur, de transfos inclus dans des PAR36, avec les PAR36 bien sûr - quand j'étais DJ et que je fabriquais mes jeux de lumière). Si j'ai bonne mémoire, j'ai utilisé des "grosses" 100 ohms (quelques 3 W sans doute). Non pas parce que les 1/2 W chauffaient trop, mais parce que j'avais peur qu'elles s'usent trop vite et claquent prématurement. Même sans chauffer "visiblement", elles peuvent se prendre de bons petits coups, et à force de répétitions...
Remarque : la présence d'une telle cellule RC n'est habituellement pas gênante si la charge est de type résistive, et plusieurs auteurs la préconise systématiquement - même si la charge n'est jamais inductive - mais pour une commande "normale", sans passer par un optocoupleur... Ce réseau est donc conseillé pour des charges inductives ou quand le dv/dt est élevé (supérieur à 10 V/us).
A titre de comparaison, voici les valeurs de R et C que j'ai le plus souvent rencontrées dans les schémas électroniques pour des charges résistives avec un dv/dt supérieur à 10 V/us :
- pour un courant commuté max de 0,5 A : R = 100 ohms et C = 22 nF
- pour un courant commuté max de 2 A : R = 47 ohms et C = 47 nF
- pour un courant commuté max de 4 A : R = 33 ohms et C = 100 nF
Le fabricant RCA indique dans son databook "Solid State Bipolar Power Device" de 1986, et pour un gradateur de lumière / variateur de vitesse pour perceuse alimenté en 240 V / 50 Hz, que les valeurs préconisées avec un triac BTA20D ou BTA20E sont 100 nF / 400 V et 1 kO / 0,5 W. D'une manière générale, la résistance doit pouvoir dissiper une puissance d'au moins 1/2 W.
Ajout d'une varistance (MOV)
Toujours dans le manuel dédié aux applications de puissance édité par Motorola que je mentionnais précédement, j'ai trouvé des schémas dans lesquel avait été ajouté une varistance (MOV, Metal Oxyde Varistor) en parallèle sur le réseau RC existant. Ces montages étaient destinés à la commande du sens de rotation de moteurs triphasés, mais on peut garder l'idée pour un moteur monophasé.
Dans tous les cas, la varistance était un modèle 250 Veff (efficace) pour usage sur réseau 230 Veff (efficace).
Commande via un optocoupleur
Voici un exemple de commande d'une charge inductive (primaire d'un transformateur ou moteur) utilisant un optotriac, qui ne doit pas posséder de système de détection de passage par zéro de l'onde secteur (ne pas utiliser un MOC3041 par exemple).
La valeur des deux composants R2 et C1 est "affectée" par la sensibilité du triac utilisé. Si vous voulez ou si vous devez utiliser un optotriac avec détection de passage par zéro de l'onde secteur de type MOC3041 (commande 15 mA), MOC3042 (commande 10 mA) ou MOC3043 (commande 5 mA), et que la charge est selfique, le montage suivant est conseillé.
Le réseau snubber constitué de R3 et C1 doit être installé si le triac est de type ordinaire. S'il s'agit d'un triac dit "snubberless" (par exemple BTA08-400), ces deux composants ne sont pas nécessaires. Et pour un MOC3041 attaquant un triac type BTA08-400 et pour charge résistive, le montage suivant peut être employé.
Dans ce schéma, le snubber (réseau R / C) a disparu et a laissé place à une varistance (MOV) 250 V.