Eric Bogers

Le retour des petits circuits - 3e

19 November 2019, 09:09
Après avoir examiné l'interrupteur va-et-vient sous deux formes simples l'une à relais, l'autre dans une version transistorisée plus élégante, en voici une troisième utilisable sur le réseau 230 V, ce qui implique des précautions particulières, car cette tension est mortelle. Si vous ne possédez pas les compétences indispensables, contentez-vous de lire sans passer à l'action. Et veuillez patienter jusqu'au prochain épisode...

Relais écoénergétique

idée : Michael A. Shustov (Russie) & Andrey M. Shustov (Allemagne)

Version 3

Les commutateurs à semi-conducteurs ordinaires tels que les transistors bipolaires ou les MOSFET ne conviennent pas pour les tensions alternatives. Il faut pour cela soit un relais électromécanique, soit un composant spécial appelé triac. Pour simplifier, on peut imaginer un triac sous la forme de deux thyristors montés tête-bêche, ou en antiparallèle.
 
SB1-SBn représente plusieurs interrupteurs du circuit va-et-vient montés en série et tous fermés au repos.

L'interrupteur marqué SB1-SBn représente en fait plusieurs interrupteurs du circuit va-et-vient montés en série et tous fermés au repos. En mode veille, tant qu'aucun des interrupteurs SB1-SBn n'est actionné, un faible courant circule dans la lampe, C1, R2 et D1 et dans la résistance R1, de sorte que la LED1 s'allume. Par D1 et D3, C3 est chargé à une tension légèrement inférieure à la tension zener fixée par D2 (c'est-à-dire 13 V moins deux fois le seuil de conduction de D1 et D3). La base du transistor PNP T1 est donc portée à un potentiel plus positif que son émetteur. Ce transistor est donc bloqué, de sorte qu'aucun courant ne circule à travers R6 et TRI1.
 
Si l'un des boutons poussoirs montés en série est pressé puis relâché, T1 commence à conduire, car sa base est portée au potentiel de la masse à travers R1 et la LED1. Maintenant, le courant circule de C3 à travers T1 et R6 dans la gâchette (gate) du triac, lequel commute par conséquent. Ainsi, la lampe s'allume, ce qui empêche aussi toute tension de s'établir sur D2 qui alors bloquerait T1.
Avec une capacité de 10.000 µF pour C3, le triac reste conducteur pendant environ 27 secondes (à raison d'un peu moins de 3 s pour 1.000 µF). Dès que l’intensité du courant de gâchette devient trop faible pour maintenir le triac en état de conduire, la lampe s'éteint et après quelques secondes, quand C3 est rechargé, l'état initial est restauré.

Deux remarques
1. Ce circuit ne doit être monté et utilisé que dans des conditions de parfaite sécurité. Toutes les consignes pour les installations sous tension du réseau domestique doivent être respectées. Nous reviendrons en détail sur ces points dans le prochain épisode.

2. Dans l'épisode 2, nous avions indiqué que les MOSFET utilisés peuvent théoriquement commuter des courants de forte intensité (20 ou 30 A, selon le type). Un lecteur a fait observer que les interrupteurs mécaniques basse tension ordinaires ne sont pas adaptés à des courants aussi élevés. C'est exact, mais dans cette application, il n’est pas question de telles intensités ; 20 A correspondraient à une puissance de 240 W sous 12 V. Or, avec un circuit basse tension alimenté par batterie à des fins de test, comme dans la version 2, la puissance des lampes utilisées n'est que de l’ordre de 1 W.... 

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