Gradateur - Définition

Un gradateur est un dispositif de l'électronique de puissance destiné à modifier un signal électrique dans le but de faire varier sa tension efficace de sortie et de modifier ainsi la puissance dans la charge. Ce dispositif est utilisé sur des tensions alternatives (souvent sinusoïdales) : c'est un convertisseur direct alternatif-alternatif.

Principe

Le gradateur utilise un triac pour faire varier la tension efficace en sortie du montage.

Pour les équipements de forte puissance les gradateurs peuvent être réalisés par des groupes de thyristors montés en anti-parallèle, ou bien éventuellement, par des associations thyristors-diodes dans le cas de raccordement à des réseaux polyphasés.

Commande par angle de phase

L'interrupteur autorise le passage du courant durant un temps plus ou moins long de la demi-période. Ce temps est défini par le rapport cyclique qui est le rapport du temps de fermeture divisé par la demi-période, il est donc compris entre 0 et 1. Quand il est égal à 0 la tension de sortie est quasiment nulle et quand il est égal à 1 la tension de sortie est la même que celle de l'entrée (du réseau). Le signal de commande, appelé angle de retard à l'ouverture, doit être synchrone avec la tension aux bornes de l'interrupteur.

Commande par train d'onde

L'interrupteur autorise le passage du courant pendant une durée T₁ correspondant à un nombre entier de demi-périodes du secteur. Puis il coupe pendant le reste de la période T₂ de fonctionnement. On règle le transfert d’énergie en faisant varier le rapport T₁/T₂. Ce procédé est réservé aux machines à fortes inerties telles que les fours, le chauffage (dans ce cas inertie thermique).

Utilisations

Les gradateurs sont utilisés pour réaliser des variateurs pour certains appareils fonctionnant sur le réseau (lampes halogènes, aspirateurs domestiques, outillage électroportatif, ...), pour la régulation de chauffage électrique, ainsi que dans de nombreux processus industriels ( float glass pour la fabrication du verre, réchauffage de fluides en pétrochimie, fours à diffuser, bancs d'essais de cyclage thermique, etc.).