Après avoir parler des thyristors, un composant de l’électronique permettant de redresser du courant alternatif : Aujourd’hui je vais vous parler d’un autre sous le nom du TRIAC qui va nous permettre d’avoir encore d’autres fonctions très intéressantes en commande électronique.

symbole moderne du TRIAC
Symbole du TRIAC

Electronique de puissance : ce quoi un triac ?    Et comment ça fonctionne ?

Triac est le sigle de TRIode Alternate Current , en français triode bidirectionnelle commandée. C’est un composant électronique de l’électronique de puissance. C’est le composant star en puissance ou en commande de puissance. Je vous fais découvrir le triac dans les lignes qui suivent. On retrouve sur marché les triacs sous une même forme ou dimensions qu’un transistor de puissance ordinaire comme l’indique la figure suivante :

formes courantes des TRIACS
Symbole + Formes courantes des TRIACS

1. La description du TRIAC 

On assimile le triac à deux thyristors ayant une seule gâchette d’excitation G. Deux anodes sont notées A1 et A2 :

  • A1 est l’anode de la diode 1
  • A2 est l’anode de la diode 2
  • G = gâchette d’excitation pour les deux diodes

L’anode A1 est toujours mise à la masse. Contrairement aux thyristors qui était commandé par une  alternance positive uniquement, le triac peut être commandé par les deux formes de tension ( tension positive ou alternative) présente sur sa gâchette. Lorsque vous possédez  un triac en main, il suffit de vérifier les caractéristiques fournies par le constructeur par rapport aux références marquées sur son corps, pour connaître la tension et le courant maximal avec lesquels il peut travailler, c’est-à-dire pour savoir si le triac peut être alimenté avec une tension de 200, 600 ou 800 volts et si on peut relier des charges qui absorbent des courants de 5, 8 ou 10 ampères sur son anode 2.

2. Amorçage et équivalence des triacs :

Si vous possédez un  triac de 600 ou 800 volts 10 ampères, cela peut fonctionner également avec des tensions et des courants inférieurs. On pourra donc l’alimenter facilement avec des tensions de 50, 20, 12 ou 4,5 volts et on pourra relier, sur son anode 2, des circuits ne consommant que des courants de 2, 0,5 ou 0,1 ampères.

Si on alimente un triac à l’aide d’une tension de 12 volts, on devra relier en série, sur son anode 2, une ampoule ou n’importe quelle autre charge fonctionnant avec une tension de 12 volts.

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Si on alimente un triac à l’aide d’une tension de 220 volts, on devra relier en série, sur son anode 2, une ampoule ou n’importe quelle autre charge fonctionnant avec une tension de 220 volts.

Pour exciter un triac, il faut appliquer sur sa gâchette une tension ou des impulsions capables de lui fournir le courant nécessaire à le rendre conducteur.

Les triacs les plus sensibles peuvent être excités à l’aide d’un courant de 5 ou 10 mA seulement.

Les triacs les moins sensibles peuvent être excitées à l’aide d’un courant de 20 ou 30 mA.

Amorçage des TRIACS par tension positive

Si on place, en série sur l’anode 2, une ampoule reliée au positif de l’alimentation, pour rendre ce triac conducteur, on devra appliquer une tension de polarité positive ou négative sur sa gâchette.

Si on alimente l’anode 2 et la gâchette à l’aide d’une tension positive, on obtiendra ce résultat :

Lorsqu’on appuie sur le bouton P1, une impulsion positive arrive sur la Gâchette, le triac devient alors conducteur et provoque l’allumage de l’ampoule reliée à l’anode 2 comme l’illustre ce petit montage :

Si on relâche le bouton P1, l’ampoule ne s’éteint pas mais reste :

– Si on désire éteindre l’ampoule, on devra retirer la

tension d’alimentation de

l’anode 2 en actionnant l’interrupteur S1 :

– Si on actionne à nouveau l’interrupteur S1, l’ampoule reste éteinte parce que, pour être conducteur, le triac doit à nouveau recevoir une tension d’excitation sur sa gâchette.

– Si on applique une tension négative sur la gâchette, comme sur la figure suivante :

, dès que l’on appuie sur le bouton P1, le triac est excité et l’ampoule s’allume à nouveau.

  • Si on inverse la polarité de la pile sur l’anode 2

), en appuyant sur P1, l’ampoule s’allume à nouveau, parce qu’à l’intérieur d’un triac, il y a deux diodes en opposition de polarité.

Par conséquent, si ce n’est pas la diode 1 qui est conductrice, c’est donc la

diode 2. Pour désactiver un triac alimente par une tension continue, il faut toujours retirer la tension de l’anode 2 par l’intermédiaire de l’interrupteur S1, comme nous l’avons fait pour les thyristors.

Amorçage du triac avec la tension  négative

Si on alimente l’anode 2 à l’aide d’une tension alternative, on obtiendra ceci (comme à la figure suivante) Si on applique une tension positive comme sur la figure suivante :

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ou une tension négative, sur la gâchette, dès que l’on appuie sur le bouton P1, le triac devient immédiatement conducteur et l’ampoule s’allume.

– Si on relâche le bouton P1, l’ampoule s’éteint car, lorsque la sinusoïde de la tension alternative passe de la demi-onde positive à la demi-onde négative, pendant une fraction de seconde, la tension passe par une valeur de 0 volt sur l’anode 2. On obtient alors le même résultat que si

on ouvrait l’interrupteur S1.

– Si on veut garder l’ampoule toujours allumée, on doit garder le bouton P1

enfoncé.

Contrairement au thyristor sur la sortie duquel on ne peut prélever qu’une

tension égale à la moitié de celle d’alimentation, sur la sortie d’un triac, alimentée à l’aide d’une tension alternative, on prélève toujours la tension d’alimentation totale parce que ce composant est conducteur, aussi bien avec les demi-ondes positives qu’avec les demi-ondes négatives.

Donc, si on relie une ampoule de 12 volts à l’anode 2 du triac et qu’on alimente le circuit à l’aide d’une tension alternative de 12 volts, l’ampoule recevra la tension totale de 12 volts.

Si on relie une ampoule de 220 volts à l’anode 2 du triac et qu’on alimente

le circuit à l’aide d’une tension de 220 volts, l’ampoule recevra la tension

totale de 220 volts. Si on alimente l’anode ainsi que la gâchette à l’aide d’une tension alternative

on obtient ceci :

– Si on appuie sur le bouton P1 appliqué sur la gâchette, l’ampoule s’allume car, en présence de demi-ondes positives ou négatives, on a toujours l’une des deux diodes, placées en opposition de polarité, qui laisse passer la tension, comme nous l’avons

illustré sur les figures hautement placé ( cas alimentation du thyristor par tension continue).

– Dès que l’on relâche le bouton P1, l’ampoule s’éteint car, lorsque la sinusoïde de la tension alternative inverse

sa polarité, la tension présente sur l’anode 2 passe, pendant une fraction de seconde, par une valeur de 0 volt. On obtient alors la même chose que si on ouvrait un instant l’interrupteur S1. Si on alimente seulement la gâchette à l’aide d’une tension alternative et l’anode  l’aide d’une tension continue, comme sur la figure suivante :

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, on obtient alors ceci :

– Lorsque l’on appuie sur le bouton P1 et que la demi-onde positive de la tension alternative atteint la gâchette, le triac est excité et provoque l’allumage de l’ampoule reliée à son anode.

– Si on relâche le bouton P1, l’ampoule ne s’éteint pas car il advient alors la même chose que sur la figure suivante :

Les thyristors et les triacs sur le marché.

Il existe des thyristors de puissance utilisés dans le domaine industriel ayant la forme d’un boulon. Ces composants sont capables d’alimenter des circuits qui consomment jusqu’à 50 ou 100 ampères. La vis de ce boulon est la cathode (K), la broche la plus longue, l’anode (A) et la plus courte, la gâchette (G).

Les triacs de puissance ont également un corps semblable à celui des thyristors. Pour savoir si un tel composant est un thyristor ou un triac, il suffit d’alimenter son anode à l’aide d’une tension négative de 12 volts. Si l’ampoule ne s’allume pas (voir figure 529), c’est un thyristor, alors que si elle s’allume (voir figure 537), c’est un triac.

En conclusion

Ainsi je mets un point final à cet article. Je vous ai présenté le thyristor et le triac de quelques dizaines d’ampère [A]

Il existe des thyristors et des triacs utilisés dans le domaine industriel, capables d’alimenter des circuits qui consomment des courants très élevés de 50 ou même de 100 ampères.

Le corps de ces composants de puissance, comme vous pouvez le constater aux figures en fond jaune ci-haut,  la forme d’un gros boulon métallique muni de deux broches de sortie.

La partie filetée est, en général, fixée sur un châssis métallique ou sur un radiateur adéquat grâce à un écrou.

Sur la partie supérieure, la broche-la plus fine est toujours la gâchette, tandis que la broche la plus grosse est l’anode (A) s’il s’agit d’un thyristor ou bien l’anode 2 (A2) s’il s’agit d’un triac.

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