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> Relais statique 002
Dernière mise à jour : 25/05/2015Présentation
Ce relais statique est de la même veine que celui présenté à la page Relais statique 001.
Mais celui présenté ici fonctionne en triphasé (3 phases + Neutre). La commande se fait sous une tension de +5 V (30 mA) et une isolation par optocoupleur est prévue entre le circuit de commande et la partie puissance, elle-même constituée de triacs. Voir aussi l'interface de puissance 5V / 230V 001 qui présente de fortes similitudes.
Avertissements
A lire impérativement avant de continuer. Tout montage alimenté par le secteur présente des risques mortels, si un minimum de bon sens n'est pas respecté. Les montages décrits ici ne possèdent pas de transformateurs d'isolement, et présentent donc un danger supérieur à ceux qui en sont dotés. Si vous n'avez pas assez d'assurance (si vous êtes trop hésitant), alors laissez ce montage de côté pour le moment.Schéma
Le schéma peut être décomposé en deux parties : la section de commande en basse tension située à gauche des optotriacs MOC3041, et la section de puissance en 230 V / 380 V située à droite des optotriacs.
Circuit de commande basse tension
Ce circuit n'appelle pas de grands commentaires. On retrouve trois circuits rigoureusement identiques qui se chargent chacun de la commutation d'une des trois phases du réseau triphasé. Les trois circuits sont commandés en même temps, les LED des optotriacs sont en effet reliées en série. Chaque LED développe une tension comprise entre 1,5 V et 1,8 V en fonction du courant direct qui la traverse. Ici j'ai choisi une intensité de courant de 30 mA car le fabricant, s'il garantit un déclanchement correct des optotriacs pour 15 mA, conseille tout de même un courant compris entre 15 mA et 60 mA. Avec 30 mA, la tension aux bornes de la LED est de 1,5 V. Pour une commande sous 5 V, il nous faut donc ajouter une résistance R de limitation de courant de :R = (5 - (3 * 1,5)) / 0,03 = 16,6 ohms (valeur normalisée proche = 18 ohms)
Si la tension de commande est plus élevée, il convient de modifier (d'augmenter) la valeur de la résistance R1.
Comme les LED sont intégrés dans un boîtier opaque, on ne voit pas grand chose quand elles s'allument. De toute façon elles émettent dans l'infrarouge, et même si on faisait un trou dans le boîtier cela ne nous aiderait pas beaucoup. C'est pourquoi j'ai ajouté une LED (LED1) qui s'allume en présence d'un +5 V de commande. Bien sûr, vu comment cette LED est câblée, elle ne renseigne pas sur la bonne mise en conduction des optotriacs. Mais au moins on sait si la commande arrive. Si vous avez déjà effectué des calculs pour déterminer la valeur d'une résistance en série avec une LED (calcul LED à la page Alimentation d'une LED) vous devez sûrement avoir vu des valeurs faibles de quelques centaines d'ohms par exemple, et vous demander pourquoi j'ai adopté ici une résistance de 10 kO (courant dans la LED voisin de 0,3 mA) ? Tout simplement pour soulager le circuit qui envoie le +5 V de commande. Pour que la LED s'allume correctement avec un si faible courant, mieux vaut qu'elle soit de type haute luminosité (HL).
Circuit de puissance en 230 V
Là encore pas de grandes nouveautés. Les résistances Rx02 et Rx03 limitent le courant de gachette quand l'optotriac entre en conduction, et les résistances Rx04 et Rx04' associées aux condensateurs Cx01 limitent la vitesse d'acroissement de la tension aux bornes des triacs. Cela est bon pour leur santé et contribue aussi à diminuer les parasites lors des commutations, ce qu'on appréciera si on remplace les MOC3041 (avec détection de passage par zéro de l'onde secteur) par des MOC3021 (sans détection de passage par zéro). Les sorties sont représentées par des lampes (Lx01) mais on peut aussi raccorder un "petit" moteur (charge inductive). Selon l'intensité de courant consommé par la charge, il faudra ou non doter les triacs d'un dissipateur thermique. Si vous décidez d'employer un seul dissipateur pour les trois triacs, alors ces derniers devront impérativement être de type isolés. Le calibre des fusibles FUx01 devra être adapté au courant consommé (attention aux pointes de courant au démarrage).Autres triacs et optotriacs ?
Vous pouvez utiliser le MOC3021 à la place du MOC3041. Le MOC3021 est un peu moins cher maisl il ne possède pas de système de détection de passage par zéro de l'onde secteur, ce qui peut provoquer plus de parasites au moment des commutations ON/OFF. Ceci dit, si ces commutations n'ont pas lieu très fréquement, ce n'est pas rédibitoire. Les MOC3042 et MOC3043 sont identiques aux MOC3041, mais le courant de commande minimal nécessaire à une commutation franche du triac est inférieur : 10 mA en entrée suffisent au MOC3042 et 5 mA suffisent au MOC3043. Utile seulement si le circuit logique de commande ne peut pas délivrer 25 mA ou 30 mA, car ces deux dernières références sont moins répandues et coûtent plus cher. Pour les triacs, plusieurs références peuvent faire l'affaire, du moment qu'ils supportent le courant de la charge et la tension du réseau. Comme on a 230 Veff (324 V crête) entre chaque phase et le neutre, des triacs 400 V devraient suffirent. Comme chez moi j'ai plus souvent du 240 V à mes prises domestiques (presque 340 V crête) je préfère utiliser des triacs 600 V pour disposer d'une marge plus confortable (les crêtes de tension parasites véhiculées sur le réseau ne sont pas qu'une vue de l'esprit). Pour le courant, tout dépend de vos besoins, vous pouvez utiliser des triacs 6 A, 8 A ou plus. Avec le MOC3041, j'ai aussi utilisé avec succès un triac BT139-600 qui peut commuter jusqu'à 15 A en régime permanent (stérilisateur 001).
Circuit imprimé
Non réalisé, vue 3D pour simple aperçu.Historique
25/05/2015- Première mise à disposition.