Triacs gradateurs pour routeur photovoltaïque
Le Triac est un composant clé du routeur. Il sert d’interrupteur pour contrôler le 230V. Une impulsion électrique sur la gâchette (gate), le courant passe entre les 2 anodes jusqu’au passage à zéro de la tension qui désamorce le Triac. La phase du secteur 230V AC est connectée en A2, la charge en A1.
Ici, nous allons détailler le montage de 2 modèles de gradateur de chez Robotdyn que l’on achète sur Aliexpress.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/triac_bt-1.png)
Gradateur / Triac 16A ou 24A
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/05/triac_avant-1024x921.jpg)
Le Triac est monté sur un ensemble appelé gradateur que l’on pilote simplement à partir du 0 / 3.3V en sortie du microcontrôleur ESP32.
Un signal « Zero Crossing » donne une impulsion de 3.3V à chaque passage par zéro de la tension alternative du secteur 230V. Ce signal permet à l’ESP32 de synchroniser ses commandes par rapport au secteur.
Pour ajuster le courant à injecter vers un chauffe-eau ou un chauffage, on utilise un gradateur de chez RobotDyn . Il existe en 16A ou 24A et est disponible chez Aliexpress.
Attention, le refroidisseur d’origine du Triac est largement sous-dimensionné si vous avez une charge de plus de 1000W, sachant qu’il devra fonctionner pendant plusieurs heures. Remplacez-le par un plus-grand. Vous dessoudez le Triac et le montez sur un gros refroidisseur. Pensez à raccorder le refroidisseur à la terre du secteur pour la sécurité.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/IMG20230927165010-1024x702.png)
De même les 2 pistes entre le connecteur 230V et le Triac sont un peu faibles. On peut, en rajout, souder une couche de fil de cuivre ou brancher directement les 2 anodes du Triac sur le bornier..
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/bta40-800b.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/bta40.png)
Pour les grosses puissances à commuter, par exemple 3000W, on peut remplacer le Triac d’origine par un BTA40-800B en boitier RO91 qui dissipe beaucoup mieux la chaleur et tient 40A 800V. On connecte les 2 pins en 230V directement au bornier du gradateur et par un petit fil soudé, on connecte la gâchette du Triac. Le Triac est fixé sur un gros dissipateur en aluminium. Petit conseil : avant de monter le Triac sur le dissipateur, souder les fils dessus, sauf si vous le montez avec des cosses. Après, il sera difficile de les souder.
Avec un Triac 16 A, ne dépassez pas les 2kW.
Avec un Triac 24 A, ne dépassez pas les 3kW.
Si vous changez le Triac par un BTA40_800B ne dépassez pas les 6kW de charge résistive.
Attention, ce système, permettant d’ajuster finement la puissance disponible, ne fonctionne que pour les chauffe-eaux électriques ou chauffages classiques dans lesquels se trouvent une résistance électrique et un thermostat électro-mécanique pour contrôler la température. Pour les thermostats électroniques, il faudra placer le Triac, entre le thermostat et la résistance électrique.
Schéma de branchement pour un chauffe-eau monophasé
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/10/Capture-decran-2023-10-24-155403.png)
Avec le schéma ci-dessus, l’ESP32 recherche les mesures de puissance sur un autre ESP. S’il doit mesurer en local, il faut rajouter le schéma sur la gauche pour des mesures type UxI , UxIx2 ou Linky. Voir l’article correspondant.
Les LEDs et résistances (visible sur d’anciens schémas) en Gpio18 et 19 ont été remplacées par des modules pré-câblés.
Fonctionnement
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2022/11/Timing-V2.png)
Le signal Zéro Crossing (courbe verte) fourni une impulsion au passage par zéro de la tension 230V (courbe rouge). Le Triac ne conduit plus à partir de cet instant. L’ESP32 compte le temps et rend le Triac conducteur au bout d’un retard entre 0 et 10ms, suivant le résultat du calcul interne sur la puissance consommée ou injectée à l’entrée de la maison. Ici sur ce schéma, l’ouverture se fait à 50% du temps, soit 5ms. Le chauffe-eau ou chauffage reçoit de l’énergie jusqu’au prochain passage par zéro de la tension.
Actionneur Relais
Ce projet permet l’ajout de relais sur les GPIOs libres de votre choix (sauf le 27) pour commander un ou plusieurs dispositifs suivant l’état de consommation ou injection de puissance au niveau de la maison.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/05/SSR.png)
Vous pouvez connecter un relais solide (SSR). Il en existe de nombreux de 10, 25 ou 40A. Ils doivent être commandables en 3.3V et prenez des courants Max correspondant à 2 ou 3 fois le besoin. Pour les gros ampérages, rajoutez un dissipateur thermique.
Oscillogramme
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/05/CaptureOscillo_Zc.png)
Capture à l’oscilloscope du signal Zc (en bleu) et la tension secteur (jaune). Échelle : 2ms par carreau. Le signal Zc sur le front montant est en phase sur le passage à zéro du secteur.
Ci dessous 3 courbes qui montrent l’ouverture du Triac (courant en sortie en bleu) et la tension secteur en jaune avec une échelle de 10ms par carreau.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/05/Capture-33pc.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/05/Capture-50pc.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/05/Capture-100pc.png)
Schéma de branchement pour un chauffe-eau triphasé avec neutre
Ici on rajoute 2 relais pour commuter les phases une par une fois que le Triac arrive à 100%. On met par exemple le seuil du Triac à 0W, le relais 1 à -50W et le relais 2 à -70W. Si le thermostat du chauffe-eau est mécanique, pas de soucis. Si le thermostat est électronique, mettre les relais et le Triac après le thermostat pour toujours l’alimenter et bénéficier de sa protection.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/Triphase-avec-neutre-2.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2024/04/Capture-decran-2024-04-21-042621.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/07/routeur1kw-1024x576.jpg)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/08/Rechauffeur-1-1024x728.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2024/01/triac_dim.png)
Gradateur / Triac 40A avec ventilateur
Un nouveau modèle est à présent disponible sur Aliexpress avec une capacité de commutation de 40A et un ventilateur assurant un bon refroidissement.
Le ventilateur peut s’alimenter directement en 5V, il consomme 100mA. On ne peut donc pas le piloter directement depuis une sortie d’ESP32. Le laisser branché en permanence est une solution, mais attention à l’usure. Un jour il s’arrêtera… et là, ce sera la catastrophe. Dans le montage ci-dessous pour le routeur photovoltaïque, on utilise un transistor 2N2222A pour l’actionner uniquement quand le triac est actif. Branché au signal de pilotage du triac (pwm), la vitesse variera suivant le degré d’ouverture du Triac.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2024/01/triac_big.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/Capture.png)
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/09/Temperateure1.png)
Avec le schéma ci-dessus, l’ESP32 recherche les mesures de puissance sur un autre ESP. S’il doit mesurer en local, il faut rajouter le schéma sur la gauche pour des mesures type UxI , UxIx2 ou Linky. Voir l’article correspondant.
Une alternative de pilotage du ventilateur est de brancher une sonde de température sur le GPIO13 et de brancher la résistance de 2200Ω qui pilote le 2N2222A en GPIO17 par exemple au lieu du GPIO22. En rajoutant une règle suivant la température dans les actions du routeur, il est possible d’actionner le ventilateur si la température s’élève.
Une autre alternative est tout simplement de ne pas brancher le ventilateur si la charge n’est pas trop puissante (< 2kW).
Montage Routeur à un Chauffe-Eau
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2022/12/contacteur.png)
Dans le schéma ci-dessous, on garde le contacteur Jour/Nuit et on installe en parallèle le routeur. Le routeur ne coupe pas le neutre comme le contacteur Jour/Nuit, mais la phase uniquement.
Sans contacteur, on peut programmer une plage horaire sur le routeur durant laquelle on force à On le Triac.
Pour les chauffe-eaux triphasés, on peut faire le même type de montage en faisant attention de ne pas mélanger les phases.
Exemple de routage et régulation à Zéro Watt
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/07/ex_routage-1024x388.png)
Dans cet exemple, visible pour les routeurs UxI, l’ouverture du triac vers le chauffe-eau est d’environ 50% du temps (5ms). Le système se régule pour avoir une puissance échangée avec le réseau public autour de 0W . Sur une durée d’une demi sinusoïde de 10 ms, on a une première période où l’on injecte de l’énergie puis le Triac s’ouvre, on consomme de l’énergie sur le réseau. En faisant une centaine de mesures du produit U*I sur la période de 20 ms on a un résultat proche de zéro en Watt. Par contre, pour la puissance apparente qui est le produit de la tension et du courant efficaces qui ne tient pas compte du signe, on a une valeur importante en VA.
Votre fournisseur d’électricité vous facture en fonction des W ou Wh et non pas sur le VA (puissance apparente).
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/10/Capture-decran-2023-10-30-032249.png)
Commutation de charges inductives
Si le triac est utilisé pour contrôler une charge inductive, un déphasage entre le courant et la tension se produit. Ainsi la tension ne sera pas nulle au passage à zéro du courant qui est retardé. Cela peut se traduire par un déclenchement incorrect du triac que l’on voit par une consommation en dent de scie. Dans l’application du routeur, les charges sont principalement résistives pour chauffer. Le phénomène a été rencontré sur des chauffages d’appoint avec ventilateur.
![](https://f1atb.fr/wp-content/uploads/2023/02/Intro.png)
Sécurité
Pour votre sécurité, raccordez à la terre le refroidisseur en aluminium sur lequel est monté le triac.
En travaillant sur ce projet en 230V, vous acceptez d’assumer la responsabilité de votre propre sécurité et de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter les accidents électriques.
Responsabilité
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Bonjour,
MErci bp pour l’ensemble des articles et surtout la qualité de redaction !
Autrement question technique et j’ai un doute sur ma comprenhesion (?) :
-affirmation : la technologie de triacs permets de moduler la puissance de 0 à 100%)
-question : concernant les relais SSR : est ce que ce materiel permets cimme le triacs de moduler par les chix d’option (0/100%) ou est ce uniquement du numerique 1/0
J’ai cru comprendre dans mes lectures que le relais SSR permettrait de moduler la puissance et serait plus propre niveau signal ?
Autrement pour moduler une resistance triphasé de 6KW soit 2kw /phase.
Est ce que ce type de SSR serait approprié : version dC / AC en 25A voir 40A ?
https://fr.aliexpress.com/item/1005006209553928.html?spm=a2g0o.productlist.main.11.1e3dpyuKpyuK7e&algo_pvid=20fab985-56df-45ec-9c97-3555d6f954bd&aem_p4p_detail=202405040329492392176566431360020176948&algo_exp_id=20fab985-56df-45ec-9c97-3555d6f954bd-5&pdp_npi=4%40dis%21EUR%215.44%215.15%21%21%2140.97%2138.76%21%402101e80f17148185892771264eb044%2112000036290486372%21sea%21FR%21932005268%21&curPageLogUid=kENGUl0OyZVp&utparam-url=scene%3Asearch%7Cquery_from%3A&search_p4p_id=202405040329492392176566431360020176948_6
Oui mais prenez la version 40A pour les 3. Il faut une très bonne marge. Le 25A risque d’être faible pour fonctionner durant des heures.
Cdlt
Tres bien, merci pour votre reactivité face à ma demande ! donc je comprends aussi que pour ma culture les relais SSR permettent de moduler la puissance .. (je suis désolé mais pour moi c’est contre intuitif un relais qui module …)
ce sont des relais très rapide….
Bonjour André,
J’ai bien lu le passage sur la charge inductive et le déphasage qui en résulte J’utilise un Uxl2 + Triac 2400 pour mon ballon d’eau chaude (qui devrait donc être une charge résistive si j’ai bien suivi) et j’ai un gros déphasage comme si c’était inductif. (capture ci jointe). Comment pourrais je résoudre le problème ? Meric d’avance et bravo pour le super boulot
Pas d’image. Mettez-la sur https://fr.imgbb.com/
Cdlt
Bonjour merci pour tout ce contenu, c’est super !
Je cherche à réaliser mon routeur également, je cherche à comprendre pour la partie puissance :
Je pensais utiliser le petit module RobotDyn 4A (voir lien) mais en remplaçant le triac de base par un BTA20 (ou 16) 600B déporté sur radiateur externe. L’idée étant de n’utiliser que la partie zero-crossing et driver de gachette de la carte et d’avoir la partie puissance déportée.
Ma question: est-ce que la partie électronique driver de la petite carte est capable de driver un triac plus « gros » ?
Merci
https://fr.aliexpress.com/item/1005006767689646.html?spm=a2g0o.productlist.main.1.7b1f31c0duKH1y&algo_pvid=0773b5f1-5294-40f1-9cf1-3ee466d4bf68&algo_exp_id=0773b5f1-5294-40f1-9cf1-3ee466d4bf68-0&pdp_npi=4%40dis%21EUR%217.62%216.86%21%21%218.02%217.22%21%40211b600817150065433096357e0aa2%2112000038232097734%21sea%21FR%21856262989%21&curPageLogUid=rNmLSk6HZGlE&utparam-url=scene%3Asearch%7Cquery_from%3A
C’est possible, mais je n’en sais rien. Jamais essayé.
Cdlt
Merci, Je vais commander et essayer
Bonjour André,
Pouvez m’indiquer le branchement au niveau du chauffe eau pour garder le contacteur jour et nuit ?
Merci d’avance pour votre retour
Vous branchez le Triac ou le relais entre les 2 bornes côté phase du contacteur (A l’entrée et la sortie). Si le contacteur coupe le neutre. Mettez un fil de shunt (un pont) entre l’entrée et la sortie.
Cdlt
Bonjour André,
J’ai réalisé votre routeur avec le Shelly 3Em et un relais SSR. Cela fonctionne très bien.
Par contre j’ai voulu réaliser un deuxième routeur toujours avec le shelly 3Em mais avec un gradateur 40A. Dans la page brut il est noté « Pas de triac » et j’ai uniquement le relais dans la page action.
Ai-je manqué quelque chose ?
Cdt
Bonsoir André,
question technique concernant une installation TRIPHASE:
ma resistance ne necessite pas le NEUTRE, hors sur votre schema de principe on remarque que le neutre est connecté au chauffe eau, est ce necessaire / primordiale ?
Merci pour vote retour
Sans neutre avec 2 ou 3 relais, cela fonctionne.
Cdlt
bonjour andré
petite question peut être indiscrète. Pourquoi as tu redevelloppé la commande de la carte triac au lieu d utiliser les bibliothèques disponibles. Est ce que c est à cause d un problème de stabilité ? je demande parceque je suis en train de réaliser un routeur pour chauffe eau en site isolé en fonction de la batterie. Mon soft est fini et marche bien mais aléatoirement ça plante au moment où la puissance augmente. De même si je déconnecte la charge alimentée ça plante
aussi. j ai acheté une nouvelle carte et c’est pareil.
merci pour tes lumières là après plusieurs jours j avoue que je suis sec
ps j alimente avec un onduleur victron
Bonjour,
J’utilise un relais qui alimente un ventilateur 12v et qui est activer dans une action avec les même seuil que le triac et au même horaire d’autorisation ça cela fonctionne très bien mais si utilisation dans la programmation du triac pour faire un complément de chauffe le relais ne peux pas fonctionner.
Serait il possible d’avoir une fonction ou une case à cocher qui agirait sur une action Titre relais ou dans l’action triac pouvoir remplir une commande gpio
Merci
Bonjour André
J’ai un souci pour chauffer un ballon d’eau chaude 3000w, j’ai un déphasage entre le courant et la tension, J’utilise un Uxl2 + Gradateur 40A
je constate que mon radiateur chauffe très vite
Quels valeurs de paramètre je doit mettre dans le menu Action?
Seuil PW
Ouvre Max
Réactivité lente ou charge importante
Merci d’avance pour votre réponse
Pw :0
Ouvre Max: 100
Reactivité : 5
Merci mais toujours le même souci
Routeur Version : 6.00_RMS
je remarque que le nombre d’interruptions est toujours à 0/0
Nombre d’interruptions en 15ms du Gradateur (signal Zc) : Filtrés/Brutes : 0/0
Cdlt
Si vous avez un Triac, et que Zc est à 0/0, c’est que :
– le câble Zc vers l’ESP32 est mal cablé
– vous n’avez pas le 230V phase et neutre qui arrive sur la carte Gradateur
merci je vais contrôler les branchements sur ESP32 et reviens vers vous
Bonjour André,
je viens de faire le câblage de mon gradateur 40A sur mon ESP32 et après plusieurs vérifications de mon câblage et des tests de tension et de continuité sur mes fils je ne vois rien d’anormal mais sur le logiciel me marque toujours « PAS DE TRIAC ».
Pouvez vous m’aidez.
Merci
Pas de Triac veut dire qu’il n’a pas une impulsion toutes les 10ms sur le GPIO23.
Cela est dû:
– un mauvais cablage signal Zc du gradateur vers GPIO23, ou
– pas de 230V, phase et neutre, sur le gradateur
Cdlt
Bonjour André,
j’ai a nouveau un petit souci.
j’utilise le gradateur 40A et je n’arrive pas à faire fonctionner son ventilo uniquement quand celui-ci est en régulation.
Je pense ne pas avoir le bon materiel (transistor et resistance), pouvez vous me mettre des liens aliexpress ou autres pour que je puisse acheter les bons composants.
merci
Barbeau Nicolas
Bonsoir André,
J’arrive pas à brancher mon routeur au chauffe-eau pouvez-vous me faire un schéma et avec le contacteur HC svp?
Cordialement
Il y a le schéma en fin de l’article.
https://f1atb.fr/fr/routeur-photovoltaique-realisation-materielle/
Merci de votre retour André mais c’est au niveau du contacteur HC que ça me perturbe là je suis obligé de mettre mon contacteur en marche forcé pour que cela fonctionne ?
Je suis désolé de vous embêter
Le routeur est en parallèle du contacteur et non en série. Ainsi, cela fonctionne en tarif HC ou si le routeur envoi de l’énergie. Par contre il faut comme sur le schéma, strapper le neutre sur le contacteur car le routeur ne coupe que la phase.
Cdlt
Bonjour
Merci beaucoup pour votre partage, c est tres interessant.
J ai une petite question: est ce que le routeur est capable de prioriser une charge, c est a dire par exemple le routeur aliment le chauffe eau puis qund l eau est chaude alimente le chauffage de la dalle du salon (infracable).
Merci !
Il faut décaler les seuils de déclenchement. Exemple 0W pour le chauffe eau, puis -50W pour la dalle etc..
Cdlt
Merci beaucoup !
je vous explique comme j’ai brancher :
Je suis partie de mon disjoncteur et relié avec un wago le capteur mk194t et mon triac pour la partie phase.(L)
la phase du chauffe eau est raccordée sur le TRIAC .(LOAD)
j’ai relié tout les neutre ensemble :Chauffe eau ,Triac, capteur de mesure MK 194T et raccorder à mon disjoncteur.
Montage en parallèle et je suis en marche forcé
Je comprend pas pourquoi cela ne fonctionne pas.
encore vraiment merci de votre retour.
cordialement
Bonjour, j’utilise un module Robotdyn 24A depuis quelques jours, celui-ci était assez chaud malgré la charge assez faible (800W). Comme recommandé, j’ai déplacé le triac BTA24-600 sur un radiateur de taille plus important.
A ma surprise, la chaleur importante ne vient pas du triac, mais d’une résistance SMD 124, soit 120Kohm sur la plaquette. La température est de 85°C même quand le triac n’est pas activé (lumière bleu éteinte), il s’agit d’une des résistances proche du bornier pour le Live (la seconde résistance SMD en partant de la droite).
Il semble donc que c’est uniquement pour l’alimentation de composant de la plaquette (zcd et optocoupleur).
Est-ce qu’elle chose que vous avez remarqué sur vos modules Robotdyn 24A? Est-ce normal?
Cordialement.
Bonjour, j’allais faire exactement le même commentaire !
J’ai testé deux modules robotdyn 24A : , un totalement d’origine et un avec un triac de 40A déporté.
Dans les deux cas la carte chauffe énormément avec une simple ampoule à filament de 40W , que je l’allume ou pas.
Voici deux photos avec charge éteinte
Dimmer RobotDyn 24A d’origine
https://www.cjoint.com/c/NEDiwEQ4ycT
Dimmer RobotDyn 24A avec triac BTA40
https://www.cjoint.com/c/NEDiuODuyGT
Cordialement
Bonjour André,
j’ai a nouveau un petit souci.
j’utilise le gradateur 40A et je n’arrive pas à faire fonctionner son ventilo uniquement quand celui-ci est en régulation.
Je pense ne pas avoir le bon materiel (transistor et resistance), pouvez vous me mettre des liens aliexpress ou autres pour que je puisse acheter les bons composants.
merci
Allez plutôt sur E-Bay. Sur Ali vous serez obligé d’acheter un lot de 100 transistors 2n2222A
https://www.ebay.fr/itm/123551520883?
https://www.ebay.fr/itm/182734990390?
je vous explique comme j’ai brancher :
Je suis partie de mon disjoncteur et relié avec un wago le capteur mk194t et mon triac pour la partie phase.(L)
la phase du chauffe eau est raccordée sur le TRIAC .(LOAD)
j’ai relié tout les neutre ensemble :Chauffe eau ,Triac, capteur de mesure MK 194T et raccorder à mon disjoncteur.
Montage en parallèle et je suis en marche forcé
Je comprend pas pourquoi cela ne fonctionne pas.
encore vraiment merci de votre retour.
cordialement