Durée de vie d'un Triac ?

[invite28c51e93]

Bonjour à tous,

J'ai besoin de votre savoir...
J'aimerai avoir une estimation de la durée de vie (nombre de cycle en d'autres mots) d'un triac. Celui-ci est un BTA40 (40 A - 600V) et commutera un courant de 20 A sous 240V. (J'ai sur-dimensionné le triac en espérant que sa durée de vie soit plus importante que si j'étais à la limite des caractéristiques).

Il sera utilisé dans le cas d'une régulation d'un alternateur asynchrone et commutera des charges résistives pures. Avant d'entreprendre quoi que ce soit, je désire savoir si la fiabilité d'un tel composant est suffisante, sachant qu'il fonctionnera 24h sur 24 (le temps de commutation change évidemment).

J'ai pu lire que le nombre de cycle pouvait être de 10^9, soit 3.25 ans (10^9 / (100*3600*365)).

Je vous remercie d'avance pour vos réponses.

Reno.
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[gienas]

Bonjour Reno0003 et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... J'aimerai avoir une estimation de la durée de vie (nombre de cycle en d'autres mots) d'un triac ...

Hum! Pas sûr qu'il existe réellement une réponse à ta question.

Je suis même tenté de répondre qu'il est "éternel".

Cela ne veut pas dire qu'il ne claquera jamais. Les raisons pour lesquelles il peut "ne pas tenir son contrat" sont, dans le désordre:

1- un défaut de jeunesse interne. La garantie sert dans ce cas là. Le déverminage peut être utilisé pour que ce défaut se produise avant la mise en service.

2- surintensité, qui échauffe la jonction et la fait fondre partiellement, ce qui modifie ses caractéristiques électriques, précédant sa destruction.

3- défaut du signal de déclenchement qui ne fait pas établir le courant assez vite, et provoque une fusion partielle comme au 2.

4- pointes de tension inattendues aux bornes du triac (dV/dt) qui peut le détruire quasiment immédiatement, ou, au contraire, provoquer un autoamorçage entraînant un défaut du même type que le 3, avec les mêmes conséquences.

5- échauffement excessif de la jonction, dû à un mauvais refroidissement, un mauvais contact du boîtier sur son refroidisseur, qui place la jonction à une température excessive.

Je pense que tout cela suffit. Si tu dois prendre des précautions, c'est te débrouiller pour que rien de cela n'arrive. Attention, ce n'est pas parce que tu as bien choisi ton composant que c'est gagné. Tu parles de courants et de tensions auxquels il va travailler, mais les parasites imprévus, eux, n'ont même pas le respect des règles que tu as fixées.

[invitee05a3fcc]

J'ai pu lire

Où ça ? tu as un lien sur le document?

que le nombre de cycle pouvait être de 10^9, soit 3.25 ans (10^9 / (100*3600*365)).

100 c'est pour 2*50 Hertz ?
3600 c'est le nombre de seconde dans une heure ?
365 c'est le nombre de jour dans une année?

Il manque 24 ..... le nombre d'heure dans un jour

Donc le résultat (avec 10^9 commutations max ) ... c'est un peu moins de 4 mois ce qui est complétement idiot comme résultat ... donc ton 10^9 est idiot ..... CQFD

La fiabilité d'un thyristor n'est pas liée aux nombres de commutation, mais à la température de fonctionnement (refroidissement ?) , aux contraintes thermiques ( température qui monte et qui descend) , aux taux de sous-charges ( 10A a commuter pour un triac de 20A par exemple, à la qualité du pulse sur la gachette ( si il n'y a pas assez d'énergie, il y a un "hot spot" sur la puce et c'est pas bon), à la protection en surtension (circuit snubber) etc etc etc !

Donc c'est incalculable !

De toutes les façons, un calcul te donnera un MTBF qui est une notion statistique . Sur la durée de vie de 1000 triac en fonctionnement, ça a un sens. Sur un triac ...... c'est l'age du capitaine !

PS: le capitaine est réputé avoir un certain age ..... indéterminé.

[invite28c51e93]

Merci Daudet74, Merci Gienas pour les réponses.

Je me doute bien qu'il est impossible de calculer précisément la durée de vie d'un triac, le but ici est d'avoir une estimation dans le cas où les conditions d'utilisation sont bonnes.

Le 24 manque dans le texte que j'ai écris, mais est bien présent dans la réponse. L'erreur que j'ai commise c'est de dire que c'est 10^9 au lieu de 10*10^9 -->10*10^9/(100*3600*24) = 3.17.
Bref peu importe vu que cette donnée est piochée sur internet et en rien fiable.

Par contre les critiques qui suivent sont intéressantes:

*Taux de sous-charges: Il n'est donc pas conseillé d'utiliser un triac 40 A pour commuter 20A ? C'est déja un bon point à savoir.

*Qualité du pulse sur la gâchette: J'utilise un optotriac (commandé par µC) MOC3052. Qu'en pensez-vous?

*Protection en surtension (snubber). Le snubber n'est-il pas utilisé lorsque la charge est partiellement inductive? Dans mon cas le charge est purement résistive, quant est il alors?

*Pointes de tension excessives: J'ai rencontré des montages avec des varistances en entrée, je suppose ceci explique leur présence.

Dans les différents points provoquant une destruction prématurée du triac, vous ne citez pas les di/dt. Est-ce "moins bon" de systématiquement faire commuter le triac au milieu de la sinusoide que de l'enclencher au début?

En francais dans le texte: Je dois avoir 12 paliers de puissance pour la commutation des charges. Est-il préférable de par exemple commuter chaque alternance un 1/12 de 10 ms (pour plus de compréhension je ne tiens pas compte du fait que c'est une sinusoide et que pour avoir 1/12 de la puissance il ne faut pas commuter un 1/12 du temps), ou est-il préférable de commuter entierement une alternance et aucunement les 11 suivantes ? (l'inertie du systeme à réguler me permet d'utiliser ce principe).
J'espère avoir été clair. :s

Encore merci pour vos réponses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

*Taux de sous-charges: Il n'est donc pas conseillé d'utiliser un triac 40 A pour commuter 20A ? C'est déja un bon point à savoir.

c'est le contraire que j'ai (peut être mal ?) écris. Plus le taux de souscharge est petit, mieux c'est . Un courant de 10A est mieux géré par un triac de 40A que par un 15A

*Qualité du pulse sur la gâchette: J'utilise un optotriac (commandé par µC) MOC3052. Qu'en pensez-vous?

Ca te donne un pulse de courant OK. par contre, tu mets 15mA de If pendant 100µS

En francais dans le texte: Je dois avoir 12 paliers de puissance pour la commutation des charges. Est-il préférable de par exemple commuter chaque alternance un 1/12 de 10 ms (pour plus de compréhension je ne tiens pas compte du fait que c'est une sinusoide et que pour avoir 1/12 de la puissance il ne faut pas commuter un 1/12 du temps), ou est-il préférable de commuter entierement une alternance et aucunement les 11 suivantes ? (l'inertie du systeme à réguler me permet d'utiliser ce principe).

Ca sert à quoi ton truc? si c'est pour réguler un alternateur, tu joues sur l'excitation ???

Tu peux travailler au passage par zéro ? Alors prend un MOC3042 , mais arrange toi pour laisser passer une période entière (deux 1/2 périodes consécutives), ton alternateur te dira merci .....

[invite28c51e93]

Merci.
Je régule en fréquence une turbine hydroélectrique. Pour maintenir le 50Hz je joue sur la commutation de charges mortes. Si l'alternateur accélère (débit d'eau + important) j'ajoute de charges. Et inversémment. Donc oui je peux travailler au passage par 0 car l'inertie de la turbine me le permet, la question est: est-ce préférable ou bien cela n'a-t-il pas d'impact sur le triac?

[invitee05a3fcc]

Oui, c'est meilleur pour le triac de travailler au passage par zéro (pas de pointe de courant). Par contre, il faut travailler en période entière et pas en demi-période.