triac

Un triac est un interrupteur électronique à semi-conducteurs qui peut conduire le courant dans les deux sens à travers un seul composant. Contrairement à un thyristor standard, qui bloque le courant en sens inverse, un triac contient deux structures de thyristor en parallèle, orientées pour laisser passer le courant quelle que soit la polarité. Une fois déclenché par un petit signal de gâchette, il reste conducteur jusqu'à ce que le courant tombe naturellement en dessous du seuil de maintien, généralement lors d'un passage par zéro de la tension secteur.

Le nom vient de « triode pour courant alternatif ». Les trois bornes sont l'anode (borne principale 1), la cathode (borne principale 2) et la gâchette. En pratique, les deux bornes principales sont interchangeables car le composant conduit de manière bidirectionnelle. La gâchette conserve une convention de polarité unique à des fins de déclenchement, bien que l'une ou l'autre polarité de gâchette puisse déclencher le composant en fonction du sens du courant principal.

Les triacs sont le composant standard dans les circuits de contrôle de puissance CA. On les trouve dans les gradateurs de lumière, les contrôleurs de vitesse de ventilateur, les régulateurs de chauffage et les démarreurs progressifs de moteur. En déclenchant la gâchette à différents moments de chaque cycle secteur, on contrôle la fraction du cycle pendant laquelle le courant circule, contrôlant ainsi la puissance moyenne délivrée à la charge. Un triac conduit l'onde sinusoïdale entière s'il est déclenché près du début ; il en bloque la majeure partie s'il est déclenché près du passage par zéro.

Contraintes pratiques et modes de défaillance

Les triacs ont des valeurs nominales pour le courant continu (généralement de 4 à 40 ampères dans les grades industriels à usage général) et le courant de gâchette de crête. Le taux de changement de tension (dv/dt) est critique : si la tension aux bornes du composant change trop rapidement sans déclenchement de la gâchette, le composant peut se déclencher involontairement en raison des effets de la capacité de jonction. Les triacs industriels sont donc souvent associés à des réseaux d'amortissement (résistance et condensateur en série) à travers leurs bornes pour limiter le dv/dt à des niveaux sûrs, en particulier dans les circuits inductifs.

Les triacs souffrent de verrouillage à hautes températures et peuvent être détruits par un courant de gâchette excessif, une tension de gâchette inverse dépassant les limites nominales, ou des courants de surtension au-delà de leur courant de crête non répétitif nominal. Beaucoup tombent en court-circuit (conduisant en permanence), ce qui est dangereux car cela verrouille la charge en permanence. Les charges capacitives, courantes dans les circuits de correction du facteur de puissance, peuvent dégrader considérablement la durée de vie des triacs en raison des contraintes de dv/dt élevées pendant l'arrêt.

Le composant est largement remplacé par les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) et les thyristors à extinction par gâchette (GTO) dans les applications de haute puissance, car ceux-ci permettent une commutation active et un meilleur contrôle. Cependant, les triacs restent bien établis dans la commutation CA à faible coût en dessous d'environ 50 ampères, car ils nécessitent un circuit de support minimal et aucune commutation forcée.