Hacheur AC : Régulation Puissance AC Par Contrôle Phase

Un **Hacheur AC** (Souvent Appelé **Contrôleur Tension AC** ou **Régulateur AC**) Est Un Convertisseur Électronique Puissance Qui **Module La Tension RMS Appliquée À Une Charge AC** En Connectant/Déconnectant Sélectivement L'Alimentation AC Pour Des Portions De Chaque Demi-Période. Contrairement Au Hacheur DC (DC-DC), Il Opère *Directement Sur La Forme D'Onde AC* Sans Liaison DC Intermédiaire.

Topologies

Type	Dispositifs	Quadrants	Application
Monophase Demi-Onde	1 Thyristor (SCR) + 1 Diode (Anti-Parallèle)	1 (Uni-Dir)	Rare. Composante DC → Saturation Transformateur.
Monophase Onde Complète (SCR Anti-Parallèles)	2 SCRs (Ou Triac)	2 (Bi-Dir)	**Standard.** Gradateur Lumière, Commande Résistance, Moteur Universel Vitesse.
Triphasé	6 SCRs (3 Paires Anti-Parallèles) Ou 3 Triacs	2 (Bi-Dir)	Démarrage Progressif Moteur, Grosses Résistances, Changement Prises Transformateur.

Principe Contrôle : Contrôle Angle Tir (Angle α)

• SCR/Triac Déclenché À Angle **α** Après Passage Zéro Tension.
• Conduit De **α à π** (Demi-Période).
• α = 0° : Conduction Complète → Tension RMS Pleine.
• α = 90° : Demi-Conduction → RMS Réduite.
• α = 180° : Pas Conduction → Tension Nulle.

Tension RMS Sortie (Charge Résistive)

V_or = V_m · √[ (1/π) · (π − α + ½ sin 2α) ]

• Relation Non-Linéaire V_or vs α.
• Facteur Puissance = V_or / V_m (Pour Charge R). Chute Quand α Augmente.

Formes D'Onde & Concepts Clés

• Encoche / Harmoniques : Forme D'Onde Hachée Riche En Harmoniques (3ème, 5ème, 7ème...). Nécessite Filtrage Charges Sensibles.
• Facteur Puissance : **FP Déplacement = cos(α/2)** Pour Charge R. Mauvais À Faibles Réglages Tension. Pénalités Distributeur Possibles.
• Dépendance Charge : Charges Inductives (Moteurs) Causent **Conduction Discontinue** → Forme Onde Tension Sortie Dépend De L/R Charge. Contrôle Rétroaction Nécessaire Pour Précision.
• Triac vs SCRs Anti-Parallèles : Triac = Dispositif Unique, Déclenchement 4 Quadrants, dV/dt Plus Faible, Tension Nominale Plus Basse. SCRs Dos-à-Dos = Plus Haute Puissance, Meilleur dV/dt, Commande Grille Discrète.

Alternative : Contrôle Cycle Entier (Tir Passage Zéro / Rafale)

• Commutation **Cycles Entiers** ON/OFF Aux Passages Zéro (Pas Hachage Phase).
• Génération Harmoniques Nulle (Propre).
• Utilisé Pour **Charges Thermiques** (Résistances) Avec Inertie Thermique Élevée (Constante Temps >> Période Cycle).
• Nécessite Relais Statique Rapide (SSR) Ou Contacteur (Usure Mécanique).

Applications

• Éclairage : Gradateur Incandescent/Halogène (Triac). *LEDs Nécessitent Driver Compatible — Pas Hacheur Direct.
• Chauffage : Résistances, Fours, Moulage Plastique, Fers Souder. (Contrôle Cycle Entier Préféré).
• Commande Moteur : Vitesse Moteur Universel (Aspirateur, Perceuse). **Pas Pour Moteurs Asynchrones** (Couple ∝ V², Mauvais FP, Instabilité). Utiliser Variateur (AC-DC-AC) Pour Asynchrone.
• Changement Prises Transformateur (OLTC) : Prises Commutées Thyristors.
• Démarrage Progressif : Rampe α De 180°→0° Sur Secondes. Limite Courant Appel.

Hacheur AC vs Variateur (Onduleur)

Caractéristique	Hacheur AC	Variateur (AC-DC-AC)
Fréquence Sortie	**Fixée** (Fréq Réseau)	**Variable** (0–400+ Hz)
Tension Sortie	Variable (RMS)	Variable (V/f Constant)
Type Moteur	Universel (Série) Uniquement	Asynchrone, Synchrone AIM, Réluctance
Facteur Puissance	Mauvais Faible V	Bon (Avec Condensateur Bus DC)
Régénération	Non	Oui (Redresseur Actif)
Coût/Complexité	Faible	Élevé

Le Hacheur AC Est La **Méthode La Plus Simple, Moins Coûteuse** Pour Contrôler La *Magnitude* Puissance AC À Fréquence Réseau. Il n'est **Pas** Un Variateur Fréquence Variable.