Diac

Un diac (origine  en anglias DIode for Alternative Current) est un composant électronique à amorçage (conduction) par la tension à ses bornes. Bien qu'il ressemble physiquement à une diode zener , sa constitution et son fonctionnement sont très différents.

Sa principale application est la commande d'allumage de triacs. 

symbole du DIAC .

Le diac est composé comme un thyristor d'une triple jonction PNPN (la gachette est absente). Les extrémités sont plus fortement dopées. L'amorçage se produit lorsque les zones de diffusion des jonctions extrêmes tendent à se rencontrer sous l'effet de l'application d'une différence de potentiel.

                                       

•               Caractéristiques:

Comme on peut le voir sur sa caractéristique courant/tension, le diac ne conduit pas le courant tant qu'une différence de potentiel suffisante (généralement 32V) n'est pas appliquée à ses bornes. Une fois ce seuil atteint, le diac entre en conduction (amorçage) et y reste tant qu'un courant minimum le traverse (généralement quelques dizaines de microampères). En deçà, le diac se désamorce et cesse de conduire le courant.

Le diac est équivalent à un montage composé de deux thyristors commandés chacun par une diode zener en série avec une diode idéale et montés tête-bêche. Ce modèle possède des caractéristiques très proches du diac utilisables en simulation.

Les caractéristiques normalisées du diac sont également proches des petits voyants néons (dont les seuils sont de l'ordre de 80 à 300V).

                             

Le diac présente des fuites intrinsèques de quelques microampères à l'état non passant.

Sa barrière de potentiel à l'état passant est comparable à un thyristor (1,2 V) et son coefficient de température est négatif comme la plupart des semi-conducteurs.

Le diac supporte également comme le thyristor et le triac des pointes de courant répétitives assez élevées (plusieurs ampères).

•                 Applications:

En raison de sa caractéristique courant/tension symétrique le diac est idéal pour la commande en courant alternatif. Il est essentiellement utilisé pour la commande en quatre quadrants des TRIAC dans la réalisation de variateurs simples (ou gradateurs) pour éclairages ou petits moteurs en courant alternatif.

                                          

Une application moins connue du diac est l'oscillateur à relaxation. Ce montage qui permet de générer un signal « en dent de scie » ou des impulsions de courant cycliques, utilise un simple réseau résistance-capacité en série et un diac.

Ce type d'oscillateur était jadis réalisé en utilisant un néon et est, actuellement, couramment réalisé avec un transistor uni-jonction dont le seuil de déclenchement est beaucoup plus faible.

•  utilisations courent du DIAC : 

Schéma 1 - Version sans antiparasitage:

Comme vous pouvez le constater, le schéma n'est vraiment pas compliqué, et aucun composant exotique n'est utilisé.
   

Explication du fonctionnement:


Le potentiomètre RV1, en association avec le condensateur C1, permet de déterminer le retard de l'impulsion de déclenchement qui parviendra au triac, au travers du diac 32V. Imaginez simplement que RV1 et C1 constituent un réseau de charge, dans lequel le condensateur (C1) se charge au travers d'une résistance (RV1). Si la résistance de charge (RV1) a une valeur élevée, le condensateur (C1) mettra plus de temps pour se charger que si cette résistance a une valeur faible. Le diac peut quant à lui être considéré comme un interrupteur qui se ferme quand la tension à ses borne dépasse 32V. Si sur la broche "droite" du diac on a 0V, ce dernier commencera à conduire quand la tension sur sa broche "gauche", c'est à dire celle présente sur le condensateur C1, atteindra 32V. La tension de charge qui arrive sur C1 est alternative, puisque qu'elle provient du secteur 230V. Il est ainsi aisé d'imaginer que le processus de charge et de conduction du diac va se répéter au rythme de la fréquence du secteur, soit 50 fois par seconde.

Schéma 2 - Version avec antiparasitage :

Il reprend le schéma de base, auquel sont ajoutés un condensateur et une self.

Le condensateur C1 associé à la self L1 constituent un filtre passe-bas qui laisse passer le 50 Hz mais qui atténue fortement les hautes fréquences. La commutation du triac génère en effet des impulsions assez abruptes, qui provoquent un rayonnement parasite sur une large plage de fréquences. Pour s'en rendre compte, il suffit de mettre le gradateur en position médiane, et de poser à côté de lui, un récepteur radio calé sur un programme de la bande AM (modulation d'amplitude)... La self d'antiparasitage ressemble à celle de la photo qui suit (le fil de cuivre de celle que j'ai utilisée pour ce gradateur est enduit de vernis vert, ça ne change rien en son efficacité).
                                                               

Schéma 3 - version télécommandée:

Pas très compliqué, il suffit de remplacer le potentiomètre RV1 du schéma 2 par un optocoupleur [LDR + LED].