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Un variateur simple 220 volts

Le circuit que nous vous proposons ici est une application sur les thyristors et les triacs. il sert a faire varier la tension en sortie du module entre son minimum et son maximum.

Variateur simple

Un variateur est généralement utilisé pour varier la luminosité des ampoules placées dans une chambre à coucher ou qu'il sont destinées à maintenir un éclairage pendant que l'ont regarde la télévision. 


Le variateur permet également de faire baisser la température d'un fer à souder, ou encore de réduire la vitesse d'une perceuse électrique. Il faut signaler que ce circuit ne peut pas être utilisé sur des tubes à néon parce qu'ils n'ont pas de filament.


Pour réduire la luminosité d'une ampoule ou la température d'un fer à souder, il faut seulement abaisser la valeur de la tension d'alimentation, c'est à dire la faire descendre de 220 volts fournis par le secteur à des valeurs inférieures, telles que 160, 110, 80 ou 40 volts. Pour obtenir ce résultat, ont utilise un triac.


Pour comprendre comment un triac parvient à faire abaisser la tension de 220 volts, il faut tout d'abord expliquer la différence qu'il y a entre les volts crête à crête (pic to pic) et les volts efficaces, ainsi que ce que signifie le déphasage.


Comme la majorité de personne le savent déjà, une tension alternative est composer de deux demi-ondes ou demi-alternance, une positive et une autre négative comme illustré à la figure suivante.

Sinusoïde et tension redresser

La demi alternance positive, partant d'une valeur de 0 volt, montera rapidement jusqu'à atteindre son pic positif maximal, puis descendra jusqu'à retrouver  sa valeur initial de 0 volt.


En suit commencera la demi-alternance négative qui descendra jusqu'à atteindre son pic négatif maximal puis montera à nouveau pour retrouver sa valeur de 0 volt initiale. Une fois celle ci atteinte, la demi alternance positive suivante commencera et ainsi de suite, ce cycle se répétant à l'infini.


la tension électrique que nous utilisons tout les jours pour alimenter tout nos appareils électriques à une fréquence de 50/60 hertz et une valeur efficace de 220 volts.


La valeur efficace de la tension c'est à dire 220 volts, est toujours inférieure de 2,82 volts par rapport à la valeur de la tension appelée crête à crête qui correspond à la valeur maximale que peuvent atteindre la demi alternance positive et la demi alternance négative, égale à 620,4.


Donc les 220 volts que l'ont obtient en appliquant les pointes de touche d'un multimètre sur une prise de courant sont des volts efficaces et non pas des volts crête à crête qui ne peuvent être visualisés sur un écran d'un instrument appelé oscilloscope.


En reliant un oscilloscope à une prise de courant, les deux demi-alternances, dont la valeur entre pic positif et pic négatif atteindra 220 x 2,82 = 620 volts, apparaîtrons sur un l'écran de l'instrument.


Ne vous laissez pas impressionner par cette valeur de la tension très élevée car les volts qui comptes sont les volts efficace, c'est-à-dire 220 volts.


Pour vous expliquez la différence qui existe entre volts crête à crête et volts efficaces, prenons l'exemple de deux glaçons.


Si l'on prend deux glaçons de forme conique pour simuler la forme de deux demi-ondes positive et négative, et qu'on leur place l'un au dessus de autre, on atteindra une auteur que l'on pourrais considérer au volts crête à crête d'une tension alternative.


Si l'on fait fondre les deux glaçons dans un même récipient, le niveau de l'eau descendra considérablement et on peut considérer que cette hauteur est équivalente aux volts équivalent aux volts efficaces d'une tension alternative.


Sachant qu'avec deux demi-alternances complète, on obtient une tension de 220 efficaces, si on retire 1/4 de leur aires à ces deux demi-alternances, on obtient une tension efficace de seulement 165 volts.


Si on utilise la moitié de leur aire, on n'obtient qu'une seule moitié de la tension efficace, c'est-à-dire 110 volts.


Si on utilise 1/4 de leur aire, on obtiendra une tension efficace de seulement 55 volts.


Pour retire une portion de leur aire à ces deux demi-alternances, de façon à réduire les volts efficaces.


Comme vous le savez certainement déjà, pour exciter un triac, il faut appliquer des impulsions positives ou négatives sur sa gâchette.


Si les impulsions que l'on applique sur la gâchette sont en phase avec les demi-alternances présentes sur l'anode 2, on obtient ceci:


  • Si on applique une impulsion positive sur sa gâchette à l'instant précis où la demi-alternance positive de 0 volt commence à monter, le triac sera excité instantanément et restera excité jusqu'à ce que la demi-alternance positive redescende à 0 volt pour inverser sa polarité.
  • Si on applique une impulsion positive sur sa gâchette à l'instant précis ou la demi-alternance négative de 0 volt commence à descendre, le triac sera excité jusqu'à ce que la demi-alternance négative redescende à 0 volt.
  • Donc, si on applique des impulsions d'excitation sur la gâchette, à l'instant précis où les deux demi-alternances changent de polarité, sur l'anode 2, on prélève deux demi-alternances complètes, la valeur de la tension efficace reste invariablement de 220 volts.
  • Si les impulsions que l'on applique sur la gâchette arrivent en retard par rapport aux deux demi-alternances présentes sur l'anode 2, on parviendra automatiquement à retirer une partie de leur aire.
  • En fait, si au moment où la demi-alternance positive de 0 volt commence à monter, l'impulsion positive voulue n'atteint pas sa gâchette, le triac n'étant pas excitée, il ne laissera passer aucune tension.
  • Si l'impulsion d'excitation positive atteint sa gâchette, lorsque la demi-alternance positive a déjà parcouru la moitié de son trajet. Le triac laissera passer la moitié seulement de la demi-alternance positive.
  • Si on prélève deux moitiés de demi-alternances sur l'anode 2, la valeur des volts efficaces n'est plus de 220 volts, mais de 110 volts.
  • Si on veut encore réduire la valeur de la tension, on devra davantage retarder les impulsions d'excitation sur la gâchette par rapport au passage de 0 volt des deux demi-alternances et, de cette façon, 220 volts efficaces descendront à 80, 50 ou 30 volts efficaces.


Liste des composants:
R1             =470 kΩ
R2             =5.6 kΩ 1/4 watts
R3             =100 Ω 1 watts
C1             =47 nF polyester 400 volts
C2             =47 nF polyester 400 volts
C3             =100 nF polyester 400 volts
VK1           =Self antiparasite
DIAC         = Diac
TRC1         = Triac 500 V 5 A

Schéma électronique.

Variateur Simple

PCB Variateur Simple

3D du variateur simple


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