TRIAC dissipe plus de 7A en 230V

[salutloic]

Bonjour,

Je travaille actuellement sur un projet me permettant de piloter à distance différent équipement connecté sur le secteur.

Pour la parti distance, il ,n'y a aucun soucis tout marche parfaitement. Mais pour la parti commande puissance, je suis un peu perdu..

J'ai trouvé ce schéma sur un très bon site d'électronique disant que je pouvais piloter une résistance de chauffage allant jusqu'à 2kW (cf ci dessous)



Hors je ne comprend absolument pas comment un boitier TO-220 peut laisser passer autant d'ampère sans finir en fusion.

De plus si quelqu'un peut m'expliquer le principe du zero crossing sur le MOC3041 et le but de la varistance, je vous en serai tout aussi reconnaissant


Merci d'avance et Bien à vous.
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[penthode]

hello
un TRIAC fonctionne en tout ou rien : un peu comme un relais

si il est ouvert : il ne dissipe rien
si il est fermé , il dissipe selon sa chute de tension interne : pas grand chose (vois les datasheets )

c'est tout l'avantage de ce composant

le site dont tu cause (SONELEC je suppose) donne toutes les explications nécessaires.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Tu as raison, de te méfier ...
Tout est dans les datasheets, mais il faut tout lire et voir ce que cela implique.

D'abord savoir le boîtier qu'on a (TO230 ou TO230ins), car le BTA08-600 est disponible dans ces 2 types de boîtiers (et aussi dans un 3ème, mais soit)

Il faut alors (en tenant compte du boîtier), voir dans la datasheet, que les 8 A sont donnés pour une température maximale de boîtier (case) ... et que c'est de ta responsabilité pour t'arranger que cette température ne soit pas dépassée.
... ce qui entraîne la présence obligatoire (dans les cas usuels) de monter un refroidisseur.

Une approche sommaire ci-dessous pour les 2 types de boîtiers.
***
8 A ... à condition de maintenir le boîtier à une température <= 100 °C (pour le TO-220AB Ins)
Rth(j-c) = 2,5 °/W (pour le TO-220AB Ins)
Comme Tjmax (travail) = 125°C, la puissance de dissipation max est 25/2,5 = 10 W
Et donc, il faut prévoir un refroidisseur de Rth = (100 - T ambiante max)/10
Exemple si T ambiante max = 40°C (classique si montage monté dans une armoire par exemple), il faut un refroidisseur de Rth = 6°/W (max) (y compris, l'impédance thermique de contact entre boîtier et refroidisseur (via graisse thermique bien appliquée)).

8 A ... à condition de maintenir le boîtier à une température <= 110 °C (pour le TO-220AB )
Rth(j-c) = 1,6 °/W (pour le TO-220AB)
Comme Tjmax (travail) = 125°C, la puissance de dissipation max est 15/1,6 = 9,4 W
Et donc, il faut prévoir un refroidisseur de Rth = (110 - T ambiante max)/9,4
Exemple si T ambiante max = 40°C, il faut un refroidisseur de Rth = 70/9,4 = 7,4 °C/W (max) (y compris, l'impédance thermique de contact entre boîtier et refroidisseur (via graisse thermique bien appliquée)).

A tire d'info, voila par exemple un refroidisseur de 6°C/W :



*****
Voila, à toi d'adapter en fonction de tes conditions propres (température ambiante, angle de conduction ou autres ...)

[salutloic]

Merci beaucoup pour vos réponse rapide.

Mais désolé d'être aussi nul, mais je ne comprend pas tout...

Penthode, je suis actuellement sur cette datasheet (cf ci dessous) du BTA08 et je n'arrive absolument pas à trouver cette dite tension de chute interne, est ce que c'est le dV/dt?

https://docs.rs-online.com/ae06/0900766b81386135.pdf

De plus sur le site de SONELEC (en effet) il y a deux trois détails qui m'échappe, car quand tu me dis que le triac fonctionne en état tout ou rien comme un relais, cela veut dire que lorsqu'il devient passant il n'y a plus aucune tension à ses bornes et du coups qu'il n'y a quasiment aucune puissance à dissiper ?

Black Jack 2, merci beaucoup pour l'initiation au dissipateur, mais honnêtement je ne comprend pas tout le principe. il va falloir que je buche un peu plus !

Pourtant à vos yeux je suis sur que c'est évident, mais pour un néophyte comme moi, cela fait beaucoup de connaissances à emmagasiner aha.

Bien à vous.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Black Jack 2]

Bonjour,

Tentative d'explication sans entrer trop dans les détails.

Le triac coupé, supporte la tension du réseau mais ne passe pas de courant ... il ne dissipe donc pas (ne chauffe pas)

Le triac "enclenché" passe le courant imposé par la charge (par exemple 8 A), la tension aux bornes du triac est faible ... mais malheureusement pas nulle (elle est en général comprise entre 1,2 et 1,5 volt)
Et donc le triac doit dissiper de la chaleur, la puissance à dissiper est le produit du courant qui le traverse (par exemple 8A) multiplié par la tension à ses bornes en conduction ( entre 1,2 et 1,5 volt).

Pour le type de triac sélectionné, la puissance dissipée par le triac (avec 8 A full wave) est de l'ordre de 10 W.

Si on ne met pas de refroidisseur, on peut calculer l'écart de température qui va s'établir entre l'ambiance (air environnant) et la "junction" (le silicium du triac).
Pour ce faire, on va voir la vakeur de Rth(j-a) dans la data sheet, on voit que Rth(j-c) = 60 °C/W
Cela signifie qu'avec les 10 W que dissipent le triac, sa "jonction" va grimper de 60 * 10 = 600°C au dessus de la température ambiante.

Or, en travail, la température de jonction ne peut pas dépasser 125°C (c'est écrit dans la datasheet sous le symbole Tj)

Et donc, sans refroidisseur, le triac (qui passerait 8 A) va cramer après quelques secondes de fonctionnement.
******
Pour ne pas qu'il crame, on DOIT donc s'arranger pour que sa température de boîtier (case) soit très fortement limitée ... et cela peut se faire par le montage d'un refroidisseur adéquat.

Dans la datasheet que tu as fournie, il est écrit que les 8 A sont permis si on limite la température de boîtier (case) à 90°C (pour le type BTA) et à 95°C (pour le type BTB)

Donc, si on considère par exemple une température ambiante maximale de 40°C (normale dans beaucoup de cas (ne pas oublier l'été et le fait que le montage est souvent dans une armoire ou dans ...), avec les 10 W dissipés par le triac, on peut permettre au refroidisseur un échauffement (au dessus de l'ambiance) de 95 - 40 = 55°C (pour le type BTB de trac)

... Et donc il faut un refroidisseur dont la résistance thermique est < 55/10 = 5,5 °C/W (pour le type BTB) (et 5°C/W pour le type BTA)

******

En fonction des datasheets des différent fabricants, il y aura de petites variations de valeurs dans les datasheets et donc, il n'est pas anormal qu'à partir d'une autre datasheet (d'un autre fabricant) ma réponse précédente ait aboutit à un refroidisseur de 6 °C/W et ici à un 5,5 °C/W.


Peu importe, ce qu'il faut retenir de cela est que le triac proposé peut effectivement "passer" 8 A, MAIS sous la condition que l'utilisateur le monte sur un refroidisseur adéquat qui limitera la température du boîtier à max 95°C (ou 90°C suivant le type).

Et ici, le refroidisseur qui semble convenir fait environ 6°C/W (voire même in peu moins)
******
En espérant ne pas t'avoir embrouillé d'avantage.

En tous cas, si tu fais un montage sans refroidisseur avec un courant de l'ordre de grandeur annoncé ... cela va cramer à coup sûr.

[f6bes]

De plus sur le site de SONELEC (en effet) il y a deux trois détails qui m'échappe, car quand tu me dis que le triac fonctionne en état tout ou rien comme un relais, cela veut dire que lorsqu'il devient passant il n'y a plus aucune tension à ses bornes et du coups qu'il n'y a quasiment aucune puissance à dissiper ?

Bjr à toi, C 'est le principe meme !
Ca "deviens" un bete fil de liaison.
Nota un triac ne dissipe pas...il ...laisse PASSER.
Heureusement qu'il ne..." dissipe pas" les 7 A en question, car dans ce cas que resterait il pour alimenter les
appareillages.
Il ne fait donc QUE transiter la puissance ( avec tout de meme un peu de perte= il n'est pas parfait)

Bonne journée

[Black Jack 2]

Bjr à toi, C 'est le principe meme !
Ca "deviens" un bete fil de liaison.
Nota un triac ne dissipe pas...il ...laisse PASSER.
Heureusement qu'il ne..." dissipe pas" les 7 A en question, car dans ce cas que resterait il pour alimenter les
appareillages.
Il ne fait donc QUE transiter la puissance ( avec tout de meme un peu de perte= il n'est pas parfait)

Bonne journée

Bonjour,

C'est quand même un raccourci plus que scabreux.

Un peu de perte ...

Ce triac a environ 10 W de perte (avec les 8 A), ce n'est pas un peu.
Sans refroidisseur, cela amène la jonction environ 600 °C au dessus de la température ambiante ... et donc c'est cramé à coup sûr.

[Black Jack 2]

Rebonjour,

En piquant des courbes de ce triac chez plusieurs fournisseurs, pour faciliter la compréhension de ce que j'ai écrit jusqu'ici :



La courbe du haut donne la puissance dissipée dans le triac en fonction du courant qui le traverse (en full wave)
On y voit qu'avec 8 A, le triac dissipe un peu moins que 10 W (9,4 W environ)

Au milieu du dessin :
La valeur Rth(j-a) = 60°C/W
permet de calculer le delta température entre l'ambiance et la jonction sans refroidisseur.
On trouve (avec 9,4 W dissipés par le passage de 8A) : Delta theta (ambiance - jonction) = 60 * 9,4 = 564 °C
... Donc la température de la jonction (sans refroidisseur et avec 8 A dans le triac) sera de T ambiante + 564, (environ 600 °C)
Ce qui entraînerait, à coup sûr, la mort du triac (dont la température de jonction en travail ne peut pas dépasser 125 °C)

La courbe du bas, permet de trouver (sans calculs) le refroidisseur à monter OBLIGATOIREMENT :
Avec une température ambiante de 40°C (par exemple) et 8 A dans le triac (donc 9,4 W dissipés), on se retrouve sur un refroidisseur d'environ 5°C/W

... Ce qui recoupe ce que je dis depuis le début.
**************

Fin pour moi sur ce sujet.

[DAT44]

Bonjour,
pour une puissance de 2KW il sera prudent de prendre un triac de 16A genre Bt139 ou autre ...

Pour éviter le gros dissipateur thermique du triac, tu peux aussi prendre un relais 16A (beaucoup moins d'échauffement par rapport a un triac)

[salutloic]

Boujour à tous,

Merci énormément pour vos réponses et surtout Black Jack 2 pour tout ton investissement.

Grace à toi, je commence à y voir un peu plus claire dans le dimensionnement des dissipateurs thermique.

En clair, on regarde d'abord Rth(j-a), si en multipliant par notre puissance nous dépassons le la température limite de fonctionnement (ou si il on voit qu'il n'est plus capable de laissé passer l'intensité souhaité), il suffit juste de soustraire notre température de fonctionnement max à la température de l'air ambiant et diviser le tout par la puissance que l'on souhaite dissipé ?

Mais du coup lorsque nous plaçons un dissipateur thermique, il n'y a plus que sa résistance en degré/Watt dans son delta de température qui compte?


Et pour te répondre DAT44, il est vrai qu'un relais aurai moins d'échauffement et dispose d'une isolation galvanique de base, mais c'est aussi pour essayer d'en apprendre un peu plus sur la physique des composants et le design elec que je fais ça aussi

[salutloic]

Petite question en plus,

Le symbole qui définie la tension au borne du triac lorsqu'il est passant est bien Vtm?

[Black Jack 2]

Petite question en plus,

Le symbole qui définie la tension au borne du triac lorsqu'il est passant est bien Vtm?


Pièce jointe 425464

Oui mais ...
La tension indiquée dans le tableau est la tension maximale (compte tenu des dispersions sur les composants) mesurée dans des circonstances bien particulières, c'est à dire avec la jonction à 25°C et avec un courant crète de 11 A sous forme d'impulsion courte (380 µs)

Pourquoi 11 A ? ... parce que c'est la valeur crète d'un sinus de 8 A
Pourquoi une impulsion très courte (380 µs) ? ... c'est pour que la jonction n'ait pas le temps de chauffer, et donc la conserver à 25°C pendant la mesure de tension.

Mais, en pratique, en travaillant en sinusoïdal à 8 A efficaces (11,3 A crète) la jonction ne reste évidemment pas à 25°C et de plus, la tension aux bornes du triac varie en cours d'alternance du courant (puisque le courant n'est pas constant mais sinusoïdal (si full wave)), et si on tient compte en plus que pour un même courant, la tension aux bornes varie avec la température de la jonction ... il faut donc utiliser cette valeur (VTM) avec prudence.

Cela permet néanmoins de vérifier que la puissance dissipée par le triac (avec 8 A efficace en sinusoIdal full wave) est bien d'un ordre de grandeur de 10 W. (bien qu'on arrive plus précisément à cette valeur via d'autres données de la datasheet).

[f6bes]

Bonjour,

C'est quand même un raccourci plus que scabreux.

Un peu de perte ...

Remoi,
Ca ne voulait pas etre plus, vis à vis de l'idée que le triac " DISSIPE "l'intensité le traversant.
Bonne journée