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La bobine en série et le condensateur 0.1 µF en parallèle, (self de choc), servent d'antiparasites et n’interviennent pas dans le fonctionnement technique du gradateur.

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le triac sert d'interrupteur rapide. Comme ce composant s'ouvre et se ferme 100 fois par seconde, on ne voit pas l'ampoule clignoter. Le gradateur de lumière à triac n'est rien d'autre qu'un interrupteur qui est plus ou moins souvent ouvert ou fermé.

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Triac

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BTA10

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DB3

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R1 et P1 avec C1 forment un filtre RC qui permet un déphasage entre les tensions de A2 et aux bornes de C1. Ce déphasage modifie l'instant où le diac va s'amorcer et amorcer la gâchette du triac. Le diac sert à créer une impulsion de courant en déchargeant brutalement C1 dans la gachette. Le diac est indispensable. Le triac correspond à l'interrupteur électronique de puissance. Le courant de l'ampoule passe dans le triac. Pour le raisonnement, A1 joue le rôle de l'émetteur, A2 le rôle du collecteur. G joue le rôle de la base.
La charge de C1 se fait avec une pente raide, comme sur la courbe verte. C1 se charge pendant que le triac est bloqué et donc qu'il y a 230V aux bornes de l'ensemble R1+P1+C1. On ne peut pas calculer la constante de temps (R1+P1)*C1 parce que la tension appliquée à l'ensemble RC n'est pas une tension continue, mais une demie alternance de sinusoide. La résolution de l'équation différentielle ne donnera pas l'exponentielle vue si souvent en cours.

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Une résistance R1 : 3.9 kohm
Un potentiomètre P1 : 470 kohm
Un condensateur C1 : 100 nf
BTA10-400B : Triac deux thyristor monté tête bèche
Diac DB3 :  Un diac est un interrupteur ouvert tant que la tension à ses bornes ne dépasse pas un seuil (souvent 32V dans un sens ou dans l'autre). Lorsque la tension à ses bornes atteint 32V, il devient conducteur et la tension à ses bornes retombe à quelques Volts. Bien sur, le courant doit être limité par le reste du circuit, sinon le diac casserait.
Lampe 1000 W

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R1 : 3.9kOhms/0.25Watt. Valeur minimale pour limiter d'éventuelles pointes de courant sur la gâchette et le diac. On peut choisir 3.3k ou 4.7k sans problème

P1 : 470kOhms de préférence. Eventuellement 1MOhm, mais pas moins sinon, même sur la plus grande valeur, l'ampoule brillera toujours un peu

C1 : 100nF. La tension à ses bornes ne peut jamais dépasser 35V crête. On peut choisir un modèle 63V ou 100V.

Diac : 32V, référence DB3 par exemple. Il n'existe qu'un seul modèle connu.

Triac : il faut un modèle 400V minimum. Le courant que supporte le triac pourra être choisi égal au double du courant dans l'ampoule pour garantir une bonne marge. Le triac doit être monté sur un petit radiateur pour 200W et plus.

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Caractéristique tension courant du Diac

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Nina67 - Le 30 juil. 2013 09:59
Mise à jour : Le 23 juil. 2015 05:40

Un diac est un interrupteur ouvert tant que la tension à ses bornes ne dépasse pas un seuil (souvent 32V dans un sens ou dans l'autre). Lorsque la tension à ses bornes atteint 32V, il devient conducteur et la tension à ses bornes retombe à quelques Volts. Bien sur, le courant doit être limité par le reste du circuit, sinon le diac casserait.
Symbole du diac
On trouve 2 symboles du diac :

Symboles du diac
Fonctionnement électrique d'un diac
La caractéristique électrique d'un diac est symétrique : le diac n'est pas polarisé.

Caractéristique d'un diac

Lorsqu'on augmente la tension aux bornes du diac, il ne laisse passer qu'un courant très faible (une dizaine de microampères) jusqu'à ce que la tension atteigne 32V environ. Il existe aussi des diacs 40V, mais la plupart des diacs sont des 32V. A ce moment là (un courant de 50uA par exemple), le diac devient très conducteur et la tension aura tendance à diminuer, contrairement à une diode zener ou une transil où la tension se stabilise après l'entrée en conduction. On ne peut pas remplacer un diac par 2 zener tête bêche en série.

Caractéristique : Diac vs diodes zener tête bêche

Pour que le diac soit à nouveau bloqué, il suffit que la tension à ses bornes soit supprimée ou s'inverse (elle passe alors par 0).

La précision des seuils d'amorçage pour les valeurs positive et négative de tension est de l'ordre de 3V (10%). Un diac peut s'amorcer à +33V et -30V par exemple.

Un diac supporte des pointes de courant élevées. Par exemple le DB3 et le DB4 supportent 2A pendant 20us à une fréquence de 120Hz d'après la datasheet sur le site de ST Micro :
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00002277.pdf Applications du diac
Le diac est souvent connecté à la gâchette d'un thyristor ou d'un triac. Il permet une commande plus franche en devenant brutalement conducteur. A chaque demie alternance, la tension aux bornes de C1 grandit lentement (charge à travers R1+P1), et atteint 32V environ. A ce moment, le diac s'amorce et C1 se décharge brutalement dans la gâchette, assurant un courant suffisant pour l'amorçage fiable du triac T1.

Le diac est le composant indispensable à tous les variateurs de lumière et variateurs de vitesse basés sur un potentiomètre et un triac.

Schéma de variateur à triac et diac

Si on remplace le diac par un fil, le triac ne fonctionne pas. En effet, le courant de gâchette ne serait assuré le courant traversant R1 et P1. Il faut laisser à C1 le temps de se charger pour se décharger d'un coup.

C'est le diac qui assure cet effet de seuil pour C1, comme les gens qui accumulent leur colère pour exploser tout à coup...
Pour les bricoleurs : référence de diac
Le modèle le plus connu est le diac 32V, ou le DB3 (32V de tension d'amorçage, 28V à 36V typiques). Le diac DB4 s'amorce à 40V (35V à 45V typiques).

On peut récupérer des diacs dans les culots des lampes fluocompactes basse consommation HS. Ce sont souvent des petits composants bleus avec un trait noir au milieu. Les diacs sont encore bons.

On trouve aussi des diacs dans les transfos électroniques 12V pour lampes halogène : le diac sert à l'amorçage d'un transistor de l'alimentation électronique...

Récupérer des diacs dans des lampes basse consommation HS

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Le diac : composant électronique - Astuces Pratiques

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Un diac est un interrupteur ouvert tant que la tension à ses bornes ne dépasse pas un seuil (souvent 32V dans un sens ou dans l'autre). Lorsque la tension à ses bornes atteint 32V, il devient conducteur et la tension à ses bornes retombe à quelques Volts.

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ELECTRONIQUE 3D - Le triac et son fonctionnement

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Le triac,Fonctionnement du triac,Le quadrant du triac,Fonctionnement du triac,Le triac,Le brochage du triac,Gradateur a triac,Déclenchement du triac,Jeux de lumières a base de triac,La polarisation de la gachette du triac,Les triacs sensibles,Les opto-triac,Le triac sensible,Amorçage du triac,Le triac BTA08 400, Réseau déphaseur du triac,Le courant hypostatique,Les optocoupleurs>

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Nina67 - Le 27 oct. 2010 13:18
Mise à jour : Le 23 juil. 2015 05:40

5 composants électroniques suffisent pour réaliser un variateur de lumière ! Le schéma du variateur (ou gradateur) le plus simple figure ci dessous :

Schéma classique du variateur : simple et fonctionnel

Le variateur se trouve en série avec l'ampoule à graduer. On peut aussi se représenter le variateur ainsi :

Autre présentation du schéma du variateur

Ce second schéma montre bien que le variateur n'utilise que la phase du secteur. Il n'a pas besoin du neutre. Il s'insère en série avec l'ampoule exactement comme un interrupteur simple.
Principe du variateur à triac
Pour le raisonnement, l'anode 1 du triac (A1) sera la borne commune du triac, comme l'émetteur d'un transistor.

Imaginons, pour commencer, que la tension secteur soit nulle : la gâchette ne reçoit aucun courant, le triac est donc bloqué. Lorsque la tension secteur monte, C1 se charge à travers R1 et le potentiomètre P1. A l'instant où la tension aux bornes de C1 atteint 34V, le diac 32V (c'est le seul modèle de diac connu !) entre en conduction et la gâchette reçoit un courant qui amorce le triac. C1 se décharge dans la gâchette. La tension aux bornes du diac rendu conducteur s'établit autour de 15V et la tension aux bornes du triac est quasi nulle (1V environ). Pendant le reste de la demie alternance, le triac reste passant, comme tout thyristor qui se respecte. C1 se décharge alors doucement à travers R1 et P1 puisqu'il y a un quasi court circuit entre A1 et A2.

Lorsque la demie alternance suivante commence, le triac bloque parce que le courant s'est annulé naturellement lorsque la tension secteur est passée par zéro. Le courant s'annule quand la tension s'annule parce que l'ampoule est résistive et non inductive. C1 se charge maintenant en sens contraire et lorsque la tension à ses bornes atteint -34V, le diac entre en conduction, C1 se décharge dans la gâchette et amorce le triac. Et ainsi de suite... Pour les deux polarités, le comportement est identique, au signe +/- près !
Rôle du potentiomètre P1 du variateur
P1 (0 à 470kOhms) permet d'ajuster la durée entre le début d'une demie alternance secteur et l'instant où la tension aux bornes de C1 atteint 34V en valeur absolue (instant d'amorçage du triac).

- Si cette durée est très courte (P1 en court circuit), le triac est amorcé très tôt et l'ampoule brille au maximum. Cependant, le triac ne pourra jamais être amorcé avant que la tension secteur ait atteint +/-34V. On ne peut donc pas transmettre rigoureusement 100% de la tension à l'ampoule, même si le triac amorcé était parfaitement conducteur.

- Si cette durée est longue (proche de 10ms), le triac est amorcé tardivement et l'ampoule ne reçoit que la fin de la demie alternance. Elle brille donc faiblement.

Tensions aux bornes de l'ampoule pour 3 positions de variateur
Luminosité et tension efficace du variateur
La luminosité de l'ampoule dépend de la puissance moyenne qu'elle absorbe. Lorsque le variateur est à 50% (5ms de retard à l'amorçage), on ne peut pas dire qu'elle reçoit la moitié de 230V, c'est-à-dire 115V. Il faut raisonner en valeur efficace, ce qui repose sur une moyenne quadratique. Il y a en réalité 163V efficaces (230/1.414) dans ce cas.De plus, même sous 115V, la luminosité serait réduite de plus plus que de moitié à cause de la baisse de rendement avec la température du filament. Par ailleurs, la résistance du filament diminue aussi avec la température...
Choix des 5 composants du variateur
R1 : 3.9kOhms/0.25Watt. Valeur minimale pour limiter d'éventuelles pointes de courant sur la gâchette et le diac. On peut choisir 3.3k ou 4.7k sans problème

P1 : 470kOhms de préférence. Eventuellement 1MOhm, mais pas moins sinon, même sur la plus grande valeur, l'ampoule brillera toujours un peu

C1 : 100nF. La tension à ses bornes ne peut jamais dépasser 35V crête. On peut choisir un modèle 63V ou 100V.

Diac : 32V, référence DB3 par exemple. Il n'existe qu'un seul modèle connu.

Triac : il faut un modèle 400V minimum. Le courant que supporte le triac pourra être choisi égal au double du courant dans l'ampoule pour garantir une bonne marge. Le triac doit être monté sur un petit radiateur pour 200W et plus.
Options du variateur
Fusible en série avec le montage : utile en cas de court circuit sur la sortie pour protéger le triac

Antiparasite (inductance + condensateur X2 100nF/250VAC par exemple) : à ajouter si trop de parasites se font entendre (sur une station radio par exemple). L'inductance doit supporter le courant maximum de l'ampoule !

Attention : ce montage du variateur est directement connecté au secteur ! Ce sont des tensions dangereuses.
Retrouvez une étude pratique de 2 variateurs dans la rubrique "réalisations électroniques " de Astuces pratiques !

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Variateur à triac : fonctionnement et schéma - Astuces Pratiques

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Nina67 - Le 27 oct. 2010 13:18Mise à jour : Le 23 juil. 2015 05:40 5 composants électroniques suffisent pour réaliser un variateur de lumière ! Le schéma du variateur (ou gradateur) le plus simple figure ci dessous : Schéma classique du variateur : simple et fonctionnel Le variateur se trouve en série avec l'ampoule à graduer.

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Variation de Tension par Gradateur, Redresseur Contrôlé

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Schéma et vidéo sur l'incontournable et très économique gradateur à triac pour éclairage (dimmable) et moteurs universels. Redressement contrôlé par pont mixte à thyristors : unidirectionnel variable