Présentation
Cette interface permet de commander un appareil alimenté par le secteur 230 Vac par un triac depuis une commande 0-15 V (sortie CMOS ou autre), et dispose de sa propre alimentation secteur sans transformateur.
Comparée aux interfaces simples où la commande arrive directement sur la gachette d'un triac standard, celle-ci fonctionne par impulsions et se contente d'un courant d'alimentation moyen très faible (environ 1 mA). Elle est adaptée aux triacs qui nécessitent un courant de gachette de 25 mA ou 50 mA.
Avertissement
Cette interface n'est pas compatible TTL !
Cette interface est reliée directement au secteur et n'est pas isolée ! A lire avant de continuer !
Schéma
Ce schéma reste simple, n'ayez pas peur des quatre portes logiques CMOS qui sont incluses dans un seul boîtier de type DIP14.
Principe de fonctionnement
Le triac U2 est amorcé (rendu conducteur) quand une impulsion est envoyée sur sa gachette au début de chaque alternance de la tension secteur. Si aucune impulsion n'est envoyée, le triac reste bloqué ou se bloque s'il était conducteur.
Alimentation secteur
Elle s'effectue ici sans transformateur, car la consommation du circuit est très faible. Cela impose en revanche de prendre les précautions d'usage, car la masse est reliée au neutre du secteur 230 Vac ! La diode D1 assure un redressement mono-alternance (on peut se passer du redressement double alternance car le courant demandé est faible) tandis que la résistance R1 fait chuter la tension sous un courant raisonnable (quelques mA). La diode D2 stabilise la tension à une valeur crête maximale de 15 V, et le condensateur C1 filtre et lisse le tout. Cette alimentation sans transformateur aurait pu également être basée sur le principe du condensateur limiteur de courant, voir page alimentation secteur sans transformateur pour plus de détails.
Commande du triac
Le triac doit être amorcé à chaque nouvelle alternance du secteur, car il se bloque à chaque fois que la tension présente entre ses deux broches terminales A1 et A2 devient faible ou nulle. Mais plutôt que d'appliquer sur sa broche de commande (gachette) une tension permanente qui engendre un courant permanent, on lui envoie ici des impulsions brêves (de l'ordre de 150 us) qui engendre des courants moyens brefs (environ 30 mA mais pendant de courtes périodes). Voyons comment cela fonctionne. La tension du secteur parvient à la broche 1 de U1:A via la résistance R2 de forte valeur, mais est limitée en amplitude à +15 V par la diode zener D3 (BZX85C15). On trouve ainsi sur la broche 1 de ce circuit intégré, un signal quasiment carré de fréquence 50 Hz et d'amplitude 15 V synchronisé sur le secteur. Ce signal présente un état haut lors des alternances positives du secteur et un état bas lors des alternances négatives. Ce signal périodique est transmis à la sortie de la porte U1:A à seulement si l'autre entrée (broche 2) est portée à l'état logique haut (+15 V) :
- Si la tension de commande Cmde = +15 V, alors on retrouve en sortie de U1:A (broche 3) un signal périodique en phase avec le secteur mais inversé car la porte est de type NAND (NON-ET). Les trois portes qui suivent (U1:A, U1:B et U1:C) sont câblées en parallèle et inversent à nouveau le signal périodique de 50 Hz. On retrouve donc sur la base des deux transistors Q1 et Q2 un signal "identique" à celui présent sur la broche 1 de U1:A, mais avec une capacité d'attaque plus grande (possibilité de sortir plus de courant). A chaque changement d'état, les transistors se bloquent ou conduisent (sachant qu'un seul peut conduire à un instant donné) et le changement d'état est transmis à la gachette du triac à travers le condensateur C2 et la résistance R5. Comme C2 ne peut pas passer de tension continue, il agit comme un différenciateur, et la gachette du triac ne voit qu'une brêve impulsion dont la largeur est directement liée à la valeur du condensateur C2 (Nota 1).
- Si la tension de commande Cmde = 0 V, alors la sortie de U1:A ne change jamais d'état et le triac n'est plus amorcé.
Nota 1 : le courant crête qui circule dans la gachette du triac est voisin de 30 mA, mais comme il dure très peu de temps et que le phénomène ne se répète que toutes les 10 ms (100 fois par seconde), la consommation moyenne du montage est inférieure à 1 mA.
Circuit imprimé
Non réalisé.
Historique
07/01/2016
- Première mise à disposition.