Qu'est-ce qu'un TRIAC?
Un TRIAC est un composant électrique comportant deux conducteurs utilisés pour connecter un courant alternatif (AC) et un troisième conducteur utilisé pour déclencher le dispositif. Contrairement à certains autres dispositifs, tels que les transistors et les diodes, un TRIAC peut conduire le courant dans les deux sens entre ses deux conducteurs conducteurs. La partie déclencheur de l'appareil, appelée porte, allume ou éteint l'appareil à des degrés divers. En utilisant la porte en conjonction avec la phase d'un courant alternatif, un TRIAC peut être réglé pour ne laisser passer qu'une partie d'un signal alternatif et est souvent utilisé dans des dispositifs tels que des variateurs de lumière et des commandes de vitesse de moteur électrique.
Le mot TRIAC, créé en fusionnant triode et AC, était à l'origine un nom commercial utilisé par General Electric pour sa version d'un commutateur CA à onde complète, à commande par grille et à base de silicium. Depuis sa publication initiale, cependant, le mot est devenu le nom général de tous ces appareils. En termes appropriés, les dispositifs sont appelés thyristors bidirectionnels ou bilatéraux à triode. Parfois, le dispositif s'appelle simplement un thyristor, ce qui est pratique mais pas tout à fait exact, car le dispositif est essentiellement une configuration de deux thyristors.
Un thyristor est un dispositif semi-conducteur spécialisé constitué généralement de quatre couches de silicium fondues. Les quatre couches individuelles de silicium sont traitées de manière à posséder les charges électriques alternées de positif-négatif-positif-négatif ou PNPN. Chaque extrémité des couches sert de connecteur pour accéder au thyristor. L'extrémité positive correspond à l'anode de l'appareil et l'extrémité négative à la cathode. Une connexion de grille est également établie avec la couche chargée positivement prise en sandwich entre les deux couches chargées négativement.
Dans des conditions statiques, les couches alternées de charge résistent, permettant à un courant électrique de circuler à travers le thyristor. Il existe cependant une limite à la tension à laquelle l'appareil peut résister. Si la tension appliquée à l'appareil dépasse cette limite, l'appareil succombera à un effet appelé avalanche et commencera à conduire le courant électrique.
Afin de contrôler le thyristor, une tension négative est appliquée à sa porte. Cela modifie la charge dans la couche positive à une inclinaison plus négative, ce qui peut déclencher une avalanche. En faisant varier la tension au niveau de la porte, le point d’avalanche du thyristor peut être modifié, ce qui permet au dispositif de ne conduire du courant électrique qu’à une tension prédéterminée ou supérieure.
Les signaux alternatifs alternent en permanence de la tension positive totale vers la tension zéro, puis vers la tension négative totale, vers la tension nulle et de nouveau vers la tension positive totale. Cela signifie qu'un signal alternatif change constamment de niveau de tension. En conséquence, en faisant varier la tension de grille d'un thyristor, le pourcentage de la tension alternative pouvant traverser le dispositif peut être modifié et contrôlé.
Les thyristors, cependant, ne peuvent conduire un courant électrique que dans une direction, ce qui bloquera la moitié de la tension alternative de la même manière qu'une diode. Pour utiliser la tension alternative complète, un TRIAC est constitué de deux thyristors. En connectant l'anode d'un thyristor à la cathode de l'autre à une extrémité et aux cathodes et anodes restantes à l'autre extrémité, les deux dispositifs peuvent appliquer une seule tension alternative dans les deux sens. Les deux portes, également interconnectées, permettent à un seul signal de commande de contrôler un signal alternatif traversant le TRIAC. De cette manière, un TRIAC peut fournir n'importe quelle partie désirée d'une tension alternative à un dispositif, tel qu'un moteur, et en faisant varier la tension de grille, faire varier la vitesse du moteur.