Le variateur de lumière présenté sur ce schéma est un circuit électronique classique destiné au contrôle de la puissance appliquée à une charge en courant alternatif 220 volts. Il est principalement utilisé pour régler l’intensité lumineuse des lampes à incandescence ou halogènes, mais il peut aussi servir à ajuster la puissance de certains appareils résistifs comme les fers à souder ou les petits chauffages. Ce type de montage repose sur la commande de phase du signal alternatif et utilise des composants simples, fiables et largement disponibles, ce qui en fait une solution très répandue dans les applications domestiques et industrielles de base.
Description générale du schéma électronique
Le cœur du circuit est constitué d’un TRIAC, ici référencé comme JAF1, qui joue le rôle d’interrupteur bidirectionnel commandé. Il est associé à un DIAC, composant déclencheur symétrique, chargé d’amorcer le TRIAC à un instant précis de chaque alternance du signal secteur. L’alimentation du montage est directement issue du réseau électrique 220 volts alternatif, ce qui impose une grande prudence lors de la réalisation et des essais.
Les résistances R1, R2 et R3 ainsi que les potentiomètres VR1 et VR2 forment un réseau de commande qui permet de régler le moment où le DIAC entre en conduction. Les condensateurs C1, C2 et C3 assurent respectivement la temporisation, la stabilité du déclenchement et la réduction des parasites électromagnétiques. L’ensemble de ces composants agit sur l’angle de conduction du TRIAC, ce qui permet de moduler la puissance transmise à la charge connectée en sortie.
Principe de fonctionnement du variateur à TRIAC et DIAC
À chaque demi alternance du secteur 50 hertz, le condensateur principal se charge progressivement à travers les résistances et les potentiomètres. La vitesse de charge dépend directement des valeurs réglées sur VR1 et VR2, ce qui permet d’ajuster précisément le comportement du circuit. Lorsque la tension aux bornes du condensateur atteint la tension de seuil du DIAC, généralement comprise entre 28 volts et 32 volts selon le modèle, le DIAC devient conducteur.
Cette conduction provoque une impulsion de courant vers la gâchette du TRIAC, entraînant son déclenchement. Une fois amorcé, le TRIAC reste conducteur jusqu’au passage à zéro du courant secteur. Plus le déclenchement est tardif dans la demi alternance, plus la puissance moyenne transmise à la charge est faible. À l’inverse, un déclenchement précoce permet de fournir une puissance plus élevée, augmentant ainsi l’intensité lumineuse de la lampe ou la puissance dissipée par la charge.
Rôle des composants de filtrage et de protection
Le condensateur C3, associé à une petite inductance, joue un rôle essentiel dans la réduction des interférences électromagnétiques générées par les commutations rapides du TRIAC. Sans ce réseau d’antiparasitage, le variateur pourrait provoquer des perturbations sur le réseau électrique, affectant les radios, téléviseurs ou autres appareils sensibles. Les valeurs typiques utilisées pour ce type de filtrage sont de l’ordre de 100 nanofarads pour le condensateur et quelques centaines de microhenrys pour l’inductance.
Les résistances fixes assurent quant à elles une limitation du courant et une meilleure stabilité du déclenchement. Par exemple, une résistance de quelques kilo ohms permet de protéger le DIAC et la gâchette du TRIAC contre des courants excessifs, augmentant ainsi la durée de vie du montage.
Applications, limites et recommandations d’utilisation
Ce variateur de lumière secteur est particulièrement adapté aux charges résistives fonctionnant sous 220 volts alternatif et consommant jusqu’à plusieurs centaines de watts, selon le TRIAC utilisé. Un modèle courant peut supporter un courant de 8 ampères, ce qui correspond à une puissance maximale d’environ 1 700 watts sous 220 volts. En revanche, ce type de circuit n’est pas recommandé pour les lampes LED non dimmables, les tubes fluorescents ou les moteurs sans précautions spécifiques.
Pour des raisons de sécurité, il est impératif d’isoler correctement le circuit, d’utiliser un boîtier non conducteur et de respecter les distances d’isolement. Bien conçu et correctement réalisé, ce variateur à TRIAC et DIAC constitue une solution efficace, économique et pédagogique pour comprendre la commande de puissance en courant alternatif.
Composants
R1: 2200 1/4W
R2: 15K
R3: 6K8
Vr1: 470K
Vr2: 500K
C1:.1uF 630V
C2=.033uF 630V
C3= .1uF 630V
JAF1= 100uH
Diac= Diac
Trc1= Triac 400v Amp
Source: electronica-electronics.com – CC