Principales caractéristiques des triacs

Tous les dispositifs à semi-conducteurs sont basés sur des jonctions, et si un dispositif à trois jonctions est un thyristor, alors deux dispositifs à trois jonctions connectés en parallèle dans un boîtier commun sont déjà triac, c'est-à-dire un thyristor symétrique. Dans la littérature anglo-saxonne, on l'appelle «TRIAC» - AC triode.

D'une manière ou d'une autre, le triac a trois sorties, dont deux sont de puissance, et la troisième est une commande ou porte (en anglais GATE). Dans le même temps, le triac n'a pas d'anode et de cathode spécifiques, car chacune des électrodes de puissance à des moments différents peut agir à la fois comme anode et comme cathode.

Du fait de ces caractéristiques, les triacs sont très largement utilisés dans les circuits à courant alternatif. De plus, les triacs sont peu coûteux, ont une longue durée de vie et ne provoquent pas d'étincelles par rapport aux relais de commutation mécaniques, ce qui garantit leur demande continue.

Examinons les principales caractéristiques, c'est-à-dire les principaux paramètres techniques des triacs, et expliquons ce que signifie chacun d'eux. Nous considérerons l'exemple d'un triac BT139-800 assez courant, qui est souvent utilisé dans divers types de régulateurs.Ainsi, les principales caractéristiques du triac:

• Tension maximale ;

• Tension d'impulsion répétitive maximale à l'état désactivé ;

• Courant maximal, moyenné sur la période, à l'état ouvert ;

• Courant d'impulsion maximal à court terme à l'état ouvert ;

• Chute de tension maximale aux bornes du triac à l'état ouvert ;

• Le courant de commande CC minimum requis pour allumer un triac ;

• Tension de commande de grille correspondant au courant de grille CC minimum ;

• Taux critique de montée de la tension à l'état fermé ;

• Taux critique de montée du courant à l'état ouvert ;

• Temps de mise sous tension ;

• Plage de température de fonctionnement ;

• Cadre.

Tension maximale

Pour notre exemple, il s'agit de 800 volts. C'est la tension qui, appliquée aux électrodes d'alimentation du triac, ne causera théoriquement pas de dommages. En pratique, il s'agit de la tension de fonctionnement maximale admissible pour le circuit connecté par ce triac dans des conditions de température de fonctionnement comprises dans la plage de température admissible.

Même un dépassement à court terme de cette valeur ne garantit pas le fonctionnement ultérieur du dispositif semi-conducteur. Le paramètre suivant clarifiera cette disposition.

Tension de crête répétitive maximale à l'état bloqué

Ce paramètre est toujours indiqué dans la documentation et signifie uniquement la valeur de la tension critique, qui est la limite pour ce triac.

C'est la tension qui ne peut pas être dépassée au pic. Même si le triac est fermé et ne s'ouvre pas, installé dans un circuit à tension alternative constante, le triac ne se rompra pas si l'amplitude de la tension appliquée ne dépasse pas 800 volts pour notre exemple.

Si une tension, au moins légèrement supérieure, est appliquée au triac fermé, au moins pendant une partie de la période de la tension alternative, ses performances ultérieures ne sont pas garanties par le constructeur. Cet élément fait à nouveau référence aux conditions de la plage de température admissible.

Maximum, moyenne de la période, état actuel

Le courant dit racine carrée maximale (RMS - racine carrée moyenne), pour un courant sinusoïdal, c'est sa valeur moyenne, dans des conditions de température de fonctionnement acceptable du triac. Pour notre exemple, il s'agit d'un maximum de 16 ampères à des températures de triac allant jusqu'à 100 ° C. Le courant de crête peut être plus élevé, comme indiqué par le paramètre suivant.

Courant d'impulsion maximal de courte durée à l'état ouvert

C'est le courant de crête qui est spécifié dans la documentation du triac, nécessairement avec la durée de courant maximale autorisée de cette valeur en millisecondes. Pour notre exemple, il s'agit de 155 ampères pour un maximum de 20 ms, ce qui signifie pratiquement que la durée d'un courant aussi important devrait être encore plus courte.

Notez qu'en aucun cas le courant RMS ne doit être dépassé pour le moment. Cela est dû à la puissance maximale dissipée par le boîtier du triac et à la température maximale admissible de la matrice inférieure à 125 °C.

Chute de tension maximale aux bornes du triac à l'état ouvert

Ce paramètre indique la tension maximale (pour notre exemple, il est de 1,6 volts) qui sera établie entre les électrodes de puissance du triac à l'état ouvert, au courant spécifié dans la documentation dans son circuit de travail (pour notre exemple, à un courant de 20 ampères) . Généralement, plus le courant est élevé, plus la chute de tension aux bornes du triac est importante.

Cette caractéristique est nécessaire pour les calculs thermiques, car elle informe indirectement le concepteur de la valeur potentielle maximale de la puissance dissipée par le boîtier du triac, ce qui est important lors du choix d'un dissipateur thermique. Il permet également d'estimer la résistance équivalente du triac dans certaines conditions de température.

Courant d'entraînement CC minimum requis pour allumer le triac

Le courant minimum de l'électrode de commande du triac, mesuré en milliampères, dépend de la polarité de l'inclusion du triac au moment actuel, ainsi que de la polarité de la tension de commande.

Pour notre exemple, ce courant va de 5 à 22 mA, selon la polarité de la tension dans le circuit commandé par le triac. Lors du développement d'un schéma de commande triac, il est préférable d'approcher le courant de commande à la valeur maximale, pour notre exemple il est de 35 ou 70 mA (selon la polarité).

Tension de grille de commande correspondant au courant de grille CC minimum

Pour régler le courant minimum dans le circuit de l'électrode de commande du triac, il est nécessaire d'appliquer une certaine tension à cette électrode. Elle dépend de la tension actuellement appliquée dans le circuit de puissance du triac et également de la température du triac.

Ainsi, pour notre exemple, avec une tension de 12 volts dans le circuit d'alimentation, pour s'assurer que le courant de commande est réglé sur 100 mA, il faut appliquer un minimum de 1,5 volts. Et à une température de cristal de 100 ° C, avec une tension dans le circuit de travail de 400 volts, la tension requise pour le circuit de commande sera de 0,4 volt.

Taux critique de montée de la tension à l'état fermé

Ce paramètre est mesuré en volts par microseconde.Pour notre exemple, la vitesse critique de montée de la tension aux bornes des électrodes d'alimentation est de 250 volts par microseconde. Si cette vitesse est dépassée, alors le triac peut s'ouvrir de façon intempestive même sans appliquer de tension de commande à son électrode de commande.

Pour éviter cela, il est nécessaire de prévoir de telles conditions de fonctionnement pour que la tension d'anode (cathode) change plus lentement, ainsi que d'exclure toute perturbation dont la dynamique dépasse ce paramètre (tout bruit impulsionnel, etc. .n.) .

Taux critique de montée du courant à l'état ouvert

Mesuré en ampères par microseconde. Si ce taux est dépassé, le triac se rompra.Pour notre exemple, le taux de montée maximum à la mise sous tension est de 50 ampères par microseconde.

Temps de mise sous tension

Pour notre exemple, ce temps est de 2 microsecondes. C'est le temps qui s'écoule entre le moment où le courant de grille atteint 10% de sa valeur crête et le moment où la tension entre l'anode et la cathode du triac chute à 10% de sa valeur initiale.

Plage de température de fonctionnement

Typiquement, cette plage est de -40°C à +125°C. Pour cette plage de température, la documentation donne les caractéristiques dynamiques du triac.

Cadre

Dans notre exemple le boitier est to220ab, il est pratique en ce qu'il permet de fixer le triac sur un petit radiateur. Pour les calculs thermiques, la documentation du triac donne un tableau de la dépendance de la puissance dissipée au courant moyen du triac.