Un TRIAC est un composant électrique qui a deux fils utilisés pour connecter un courant alternatif (AC) et un troisième fil utilisé pour déclencher l’appareil. Contrairement à certains autres appareils, tels que les transistors et les diodes, un TRIAC peut conduire le courant dans les deux sens entre ses deux fils conducteurs. La partie déclencheur de l’appareil, appelée sa porte, allume ou éteint l’appareil à des degrés divers. En utilisant la porte en conjonction avec la phase d’un courant alternatif, un TRIAC peut être réglé pour ne laisser passer qu’une partie d’un signal alternatif et est souvent utilisé dans des dispositifs tels que des gradateurs et des commandes de vitesse de moteur électrique.
Le mot TRIAC, créé en fusionnant triode avec AC, était à l’origine un nom commercial utilisé par General Electric pour sa version d’un commutateur AC pleine onde à base de silicium, commandé par grille. Depuis sa sortie originale, cependant, le mot est devenu le nom général pour tous ces appareils. Concrètement, les dispositifs sont appelés thyristors triodes bidirectionnels ou bilatéraux. Parfois, le dispositif est simplement appelé thyristor, ce qui est pratique mais pas tout à fait précis, car le dispositif est essentiellement une configuration de deux thyristors.
Un thyristor est un dispositif semi-conducteur spécialisé généralement constitué de quatre couches de silicium fusionnées ensemble. Les quatre couches individuelles de silicium sont traitées de sorte qu’elles possèdent les charges électriques alternées de positif-négatif-positif-négatif, ou PNPN. Chaque extrémité des couches sert de connecteur pour accéder au thyristor. L’extrémité positive est l’anode de l’appareil et l’extrémité négative sa cathode. Une connexion de grille est également établie avec la couche chargée positivement prise en sandwich entre les deux couches chargées négativement.
Dans des conditions statiques, les couches de charge alternées résistent au passage d’un courant électrique à travers le thyristor. Il existe cependant une limite à la quantité de tension à laquelle l’appareil peut résister. Si la tension appliquée à l’appareil dépasse cette limite, l’appareil succombera à un effet appelé avalanche et commencera à conduire le courant électrique.
Afin de commander le thyristor, une tension négative est appliquée à sa gâchette. Cela modifie la charge dans la couche positive en une inclinaison plus négative, ce qui peut déclencher une avalanche. En faisant varier la tension à la grille, le point d’avalanche du thyristor peut être modifié, permettant au dispositif de conduire le courant électrique uniquement à ou au-dessus d’une tension prédéterminée.
Les signaux alternatifs alternent en continu de la pleine tension positive vers la tension nulle, puis vers la pleine tension négative, de nouveau vers la tension nulle, puis de nouveau vers la pleine tension positive. Cela signifie qu’un signal CA change constamment son niveau de tension. En conséquence, en faisant varier la tension de grille d’un thyristor, le pourcentage de la tension alternative qui peut traverser le dispositif peut être varié et contrôlé.
Les thyristors, cependant, ne peuvent conduire un courant électrique que dans un sens, ce qui bloquera la moitié de la tension alternative de la même manière qu’une diode le ferait. Afin d’utiliser la pleine tension alternative, un TRIAC est constitué de deux thyristors. En connectant l’anode d’un thyristor à la cathode de l’autre à une extrémité, et la cathode et l’anode restantes à l’autre extrémité, les deux dispositifs peuvent conduire une seule tension alternative dans les deux sens. Les deux portes, également interconnectées, permettent à un signal de contrôle au niveau de la porte de contrôler un signal alternatif passant par le TRIAC. De cette manière, un TRIAC peut fournir n’importe quelle partie souhaitée d’une tension alternative à un dispositif, tel qu’un moteur, et en faisant varier la tension de grille, faire varier la vitesse du moteur.