Dispozitivul și principiul de funcționare a triacului

Principiu de proiectare și funcționare

Structura unui tiristor simetric este alcătuită dintr-o placă formată din straturi alternante cu fire electrice de tip p și n și de la contactele electrozilor principalului și acțiunea de control.

În total, în structura semiconductorului există 5 straturi de tip p și n. Regiunea dintre straturile numite p-n-tranziție care are o VAC neliniar cu rezistență redusă în direcția opusă, unde minus - un n-strat, și plus - p-strat și cea mai mare valoare a rezistenței în sens invers. Distrugerea p-n-joncțiune are loc la tensiuni de câteva mii de volți.

În timpul introducerii mecanismului în direcția rectilinie, jumătatea dreaptă a structurii intră în muncă. Regiunea stângă a structurii este oprită, este considerată pentru un curent cu o rezistență foarte mare.

Caracteristicile unui plan dinamic și constant al unui tiristor simetric atunci când acesta acționează în direcția înainte, la primirea unui semnal de control pozitiv, corespund datelor similare unui tiristor care operează în direcția directă.

Cum funcționează un triac? Principiul dispozitivului se bazează pe trecerea unui semnal electric în două direcții. Acest lucru face posibilă utilizarea triacurilor ca releu electric în diferite circuite, unde este necesară corectarea sarcinii sau trecerii curente prin circuit. Unul dintre avantajele incontestabile ale unui tiristor echilibrat este faptul că prezența unui nivel constant de tensiune în cheia de comandă nu este necesară pentru a asigura un canal de trecere. Este necesar doar să nu fie peste un anumit nivel, în funcție de utilizare.

tipuri

Vorbind despre tipurile de dispozitive, este necesar să acceptăm faptul că acest triac este considerat unul dintre tipurile de tiristoare. Dacă există diferențe în performanță, atunci tiristorul poate fi reprezentat și ca un fel de triac. Diferențele se situează în catodul de control și în diferitele principii de funcționare ale acestor tiristoare.

Dispozitivele importate sunt reprezentate pe scară largă pe piața rusă. Principala lor diferență față de triacurile rusești este că nu necesită configurație în avans în circuitul propriu-zis. Acest lucru face posibilă salvarea pieselor și plasarea în placa de circuite imprimate. De regulă, încep să funcționeze simultan după introducerea schemei. Este necesar doar să alegeți triacul potrivit pentru toate datele necesare.

Pro și contra

După ce ne-am orientat, ce este un triac, să explorăm argumentele pro și contra acestui dispozitiv de control.

La rangul de plusuri:

1. Nu există contacte mecanice în dispozitiv.
2. O perioadă lungă de funcționare, cu defecțiuni aproape niciodată.
3. Principiul de funcționare a dispozitivelor exclude scânteia în timpul funcționării, chiar și la cele mai înalte puteri ale curentului de trecere.
4. Cost redus.

Dar, ca orice dispozitiv, tiristoarele simetrice nu sunt fără minusuri:

1. Distrugerea considerabilă a căldurii în timpul funcționării.
2. Susceptibilitatea la interferențe electromagnetice și zgomot.
3. Incapacitatea de a lucra la frecvențe semnificative ale unui curent variabil.
4. Tensiunea la 2 volți în dispozitiv în stare deschisă. În acest caz, acest coeficient nu depinde de puterea curentului de trecere. Acest factor este considerat un obstacol în calea folosirii triacurilor la modele cu putere redusă.

În același timp, tiristoarele simetrice sunt încălzite la curenții cei mai înalți, ceea ce va necesita utilizarea dispozitivelor pentru răcirea cochiliei. În industrie există o răcire a dispozitivelor puternice printr-o metodă activă - cu sprijinul unui ventilator.

Dezvoltarea tehnologiei

Particularitatea tiristorilor simetrici cu 4 cadrane este includerea lor falsă, care poate servi drept motiv pentru eșec. Acest lucru necesită utilizarea unui lanț suplimentar de siguranță care să conțină o varietate de componente.

Relativ recent, au fost inventate dispozitive cu 3 cadrane, care au meritele necesare:

1. Prin reducerea numărului de componente necesare, placa a devenit și mai compactă.
2. Ca urmare, reducerea pierderii efortului și reducerea costului produsului finit.
3. În absența unui amortizor și a unui șoc, a fost posibil să se utilizeze tiristoare simetrice în circuite cu frecvență ridicată.

Și, de asemenea, simplificarea schemei a permis aplicarea unui triac cu 3 cvadranți în dispozitivele de încălzire: un astfel de sistem este mai puțin încălzit și nu reacționează la temperatura din jur.

Domeniul de aplicare

Principiul de funcționare și dimensiunile mici ale triacilor le permit să le folosim aproape oriunde. La începutul originii sale, mecanismele au fost utilizate în proiectarea unor transformatoare puternice și a unor dispozitive de alimentare cu combustibil.

Până în prezent, prin formarea unei producții semiconductoare mici, tiristoarele au devenit mai compacte, ceea ce le permite să le folosim în cele mai diverse modele și zone.

Triac-ul este atât de flexibil și multifuncțional încât, datorită proprietății sale, comută la o poziție conductivă cu un impuls de declanșare cu un semn pozitiv sau negativ care nu depinde de o cheie care exprimă proprietățile polarității instantanee. În esență, numele anodului și catodului pentru dispozitiv nu sunt relevante.

Triac-ul este folosit ca un releu solid-state. Pentru el, o valoare mică a curentului de pornire necesar pentru suprasarcină cu curenți mari este tipică. Funcțiile cheie ale acestui dispozitiv pot fi efectuate de către un întrerupător sau un releu de sensibilitate ridicată și alte perechi de contacte cu un curent de până la 50 mA, în timp ce dimensiunea curentului de suprasarcină poate fi limitată numai de caracteristicile la care este proiectat triacul.

Nu este mai puțin folosită triacul ca regulator de iluminare și control al vitezei de rotație a motorului electric. Circuitul se bazează pe utilizarea componentelor de declanșare, care sunt formate de schimbătorul de fază RC, iar potențiometrul reglează iluminarea, iar rezistența este proiectată pentru a limita curentul de suprasarcină. Dezvoltarea impulsurilor se realizează cu ajutorul unui dynistor. Deja după defecțiunile dynistorului, care apare ca urmare a diferenței de potențial asupra condensatorului, pulsul descărcărilor condensatorului care are loc instantaneu include un triac.

În industrie, dispozitivele puternice sunt utilizate pentru a controla mașinile, pompele și alte echipamente electrice, unde este necesară o schimbare netedă a curentului curgerii. În viața de zi cu zi, utilizarea triacilor este și mai răspândită:

1. Aceasta este aproape întreaga unealtă: de la un burghiu manual și o șurubelniță până la un încărcător pentru acumulatoare auto.
2. Numeroase aparate electrice de uz casnic: aspiratoare, ventilatoare, uscătoare de păr și așa mai departe.
3. În designul compresorului la domiciliu - aparate de aer condiționat și frigidere.
4. Incalzitoare electrice: seminee, cuptoare, cuptoare cu microunde.

Utilizarea omniprezentă a instrumentelor a devenit un impuls pentru studiul dimmerilor - un dispozitiv popular astăzi pentru controlul iluminării moi. Principiul dimmerului automat se bazează pe utilizarea unui triac.

Restricții privind utilizarea

Triac-ul aplică mai multe restricții atunci când este utilizat, în special supraîncărcarea inductivă. Limitările afectează rata de schimbare a tensiunii (dV / dt) între anodurile triacului și rata de schimbare a curentului de funcționare di / dt.

Într-adevăr, în timpul trecerii unui triac dintr-o poziție închisă la o stare conductivă, un curent extern poate fi cauzat de un circuit extern. În acest caz, perioada de scădere a forței instantanee în ieșirea triacului nu are loc. Astfel, în același timp va exista o tensiune și o putere instantanee de dezvoltare, care poate atinge valori semnificative.

Energia, confuză într-un spațiu mic, activează o creștere bruscă a temperaturii joncțiunilor pn. Dacă temperatura critică este supraestimată, triacul va fi distrus, datorită unei rate excesive de creștere a curentului di / dt.

În plus, restricțiile se aplică schimbărilor în efortul a două categorii: în dV / dt pentru un triac închis și într-un triac deschis (acesta din urmă, în plus, se numește viteza de comutare).

Rapiditatea excesivă a formării forței introduse între concluziile A1 și A2 ale triacului îngropat poate declanșa deschiderea acesteia dacă există un deficit de semnal în electrodul de comandă. Această manifestare este cauzată de capacitatea internă a triacului. O sarcină de curent electric a acestei capacități poate fi necesară pentru deblocarea triacului.

Cu toate acestea, acest lucru nu este considerat principala condiție prealabilă pentru divulgarea anticipată. Valoarea maximă a dV / dt comutare triac, ca principiu, este eforturi foarte mici și foarte rapidă schimbare în concluziile triac în perioada de închidere poate provoca imediat-vă o nouă includere. În mod similar, triacul se deschide din nou, în timp ce trebuie să se închidă.

Triacuri de testare

Orice, chiar și cel mai fiabil dispozitiv poate eșua. Nu este o excepție și un triac. Din acest motiv, este important să înțelegeți cum îl puteți controla pentru a funcționa, pentru a pune în aplicare înlocuirea acestuia. Pentru a face acest lucru, puteți aplica două metode.

Prima metodă constă în utilizarea a 2 ohmmetre analogice. Următoarele măsurători se efectuează în modul următor:

1. Sondele 1 ale ohmmetrului sunt conectate la catod și anodul triacului. Va fi mai confortabil dacă cablurile de testare sunt fixate, astfel încât să nu sară. Dacă intrați în dispozitiv, rezistența devine foarte extinsă: indicatorul va "minți";
2. Sondele de testare ale celor doi ohmmetre sunt conectate în modul următor: o singură sondă este atașată la anod, iar cealaltă sondă atinge electrodul de comandă.

Dacă un tiristor proporțional este bun, atunci deschiderea sa va avea loc, iar contracția în primul ohmmetru va scădea la câteva ohmi.

Al doilea mod de control presupune un cadran cu ajutorul unui multimetru. Pentru ca măsurătorile să fie fiabile, comutatorul testerului este setat la poziția "verificare diodă". Apoi sondele de măsurare sunt fixate în anod și catod. În cazul acelor de sondă, este posibil să se utilizeze un adaptor de la un fir. Spre deosebire de un ohmmetru, multimetrul va demonstra o contramăsură egală cu 1. Apoi, cu un fir subțire, blocați electrodul negativ și bolțul. Se va debloca semiconductorul, iar pe ecranul testerului va fi afișată contracția reală a triacului.