Τι είναι ένα TRIAC;

Τι είναι ένα TRIAC;

Ορισμός TRIAC

Ένα TRIAC ορίζεται ως τριπολικός κόμβος AC που μπορεί να διαχέει ρεύμα σε και στις δύο κατευθύνσεις, κατάλληλο για συστήματα AC.

Ένα TRIAC ορίζεται ως τριπολικός κόμβος AC που μπορεί να διαχέει ρεύμα σε και στις δύο κατευθύνσεις, σε αντίθεση με άλλους υποδοχείς θυρών. Μπορεί να διαχέει ρεύμα είτε η εφαρμοσμένη σήμα στο gate είναι θετική ή αρνητική, κάνοντάς το ιδανικό για συστήματα AC.

Είναι ένα τριπολικό, τετραστρωμένο, δικατευθυντικό πολυστρωματικό συστατικό που ελέγχει την ενέργεια AC. Διατίθεται στην αγορά TRIAC με μέγιστη ισχύ 16 kW.

Η εικόνα δείχνει το σύμβολο του TRIAC, το οποίο έχει δύο κύριες θερμοκρασίες MT1 και MT2 συνδεδεμένες αντιπαράλληλα και ένα gate terminal.

Κατασκευή TRIAC

Δύο SCR είναι συνδεδεμένα αντιπαράλληλα με κοινό gate terminal. Το gate είναι συνδεδεμένο με τις περιοχές N και P, επιτρέποντας ένα gate signal ανεξάρτητα από την πολικότητα. Σε αντίθεση με άλλα συστατικά, δεν έχει άνοδο και κάθοδο, λειτουργώντας δικατευθυντικά με τρία terminals: κύριο terminal 1 (MT1), κύριο terminal 2 (MT2) και gate terminal (G).

Η εικόνα δείχνει την κατασκευή ενός TRIAC. Υπάρχουν δύο κύρια terminals, MT1 και MT2, και το υπόλοιπο terminal είναι το gate terminal.

Λειτουργία TRIAC

Το TRIAC μπορεί να ενεργοποιηθεί εφαρμόζοντας ένα gate voltage υψηλότερο από την tension breakdown. Εναλλακτικά, μπορεί να ενεργοποιηθεί με ένα 35-microsecond gate pulse. Όταν το voltage είναι κάτω από την tension breakdown, χρησιμοποιείται gate triggering. Υπάρχουν τέσσερα διαφορετικά modes of operation, αυτά είναι-

Όταν το MT2 και το Gate είναι θετικά σε σχέση με το MT1 Όταν αυτό συμβαίνει, το ρεύμα διαχέεται μέσω του διαδρομής P1-N1-P2-N2. Εδώ, τα P1-N1 και P2-N2 είναι προσανατολισμένα προς τα εμπρός, αλλά το N1-P2 είναι προσανατολισμένο προς τα πίσω. Το triac λέγεται ότι λειτουργεί στη θετικά προσανατολισμένη περιοχή. Θετικό gate σε σχέση με το MT1 προσανατολίζει προς τα εμπρός το P2-N2 και συμβαίνει breakdown.

Όταν το MT2 είναι θετικό αλλά το Gate είναι αρνητικό σε σχέση με το MT1 Το ρεύμα διαχέεται μέσω της διαδρομής P1-N1-P2-N2. Αλλά το P2-N3 είναι προσανατολισμένο προς τα εμπρός και τα φορτία ρεύματος εισάγονται στο P2 του triac.

Όταν το MT2 και το Gate είναι αρνητικά σε σχέση με το MT1 Το ρεύμα διαχέεται μέσω της διαδρομής P2-N1-P1-N4. Δύο συνδέσεις P2-N1 και P1-N4 είναι προσανατολισμένες προς τα εμπρός, αλλά η σύνδεση N1-P1 είναι προσανατολισμένη προς τα πίσω. Το triac λέγεται ότι είναι στην αρνητικά προσανατολισμένη περιοχή.

Όταν το MT2 είναι αρνητικό αλλά το Gate είναι θετικό σε σχέση με το MT1 P2-N2 είναι προσανατολισμένο προς τα εμπρός σε αυτή τη συνθήκη. Τα φορτία ρεύματος εισάγονται, οπότε το triac ενεργοποιείται. Αυτό το mode of operation έχει το μειονέκτημα ότι δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για κύκλους με υψηλή (di/dt). Η ευαισθησία του triggering στο mode 2 και 3 είναι υψηλή και αν απαιτείται περιορισμένη δυνατότητα triggering, πρέπει να χρησιμοποιηθούν αρνητικά gate pulses. Το triggering στο mode 1 είναι πιο ευαίσθητο από το mode 2 και 3.

Χαρακτηριστικά TRIAC

Τα χαρακτηριστικά του triac είναι παρόμοια με το SCR, αλλά είναι εφαρμόσιμα και σε θετικά και αρνητικά triac voltages. Η λειτουργία μπορεί να συνοψιστεί ως εξής-

Λειτουργία TRIAC στο πρώτο τεταρτημόριο

Το voltage στο terminal MT2 είναι θετικό σε σχέση με το terminal MT1 και το gate voltage είναι επίσης θετικό σε σχέση με το πρώτο terminal.

Λειτουργία TRIAC στο δεύτερο τεταρτημόριο

Το voltage στο terminal 2 είναι θετικό σε σχέση με το terminal 1 και το gate voltage είναι αρνητικό σε σχέση με το terminal 1.

Λειτουργία TRIAC στο τρίτο τεταρτημόριο

Το voltage του terminal 1 είναι θετικό σε σχέση με το terminal 2 και το gate voltage είναι αρνητικό.

Λειτουργία TRIAC στο τέταρτο τεταρτημόριο

Το voltage του terminal 2 είναι αρνητικό σε σχέση με το terminal 1 και το gate voltage είναι θετικό.

Όταν το TRIAC ενεργοποιείται, ένα μεγάλο ρεύμα διαχέεται μέσα του, το οποίο μπορεί να προκαλέσει βλάβη. Για να αποφευχθεί αυτό, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα resistor περιορισμού ρεύματος. Σωστά gate signals μπορούν να ελέγξουν την γωνία πυροδότησης του συστατικού. Πυροδοτικοί κύκλοι, όπως ένα diac, μπορούν να χρησιμοποιηθούν γι' αυτόν τον σκοπό, με gate pulses μέχρι 35 microseconds.

Πλεονεκτήματα TRIAC

• Μπορεί να πυροδοτηθεί με θετική ή αρνητική πολικότητα gate pulses.

• Απαιτεί μόνο έναν heat sink λίγο μεγαλύτερου μεγέθους, ενώ για το SCR, χρειάζονται δύο heat sinks μικρότερου μεγέθους.

• Απαιτεί μόνο ένα fuse για προστασία.

• Είναι δυνατή η ασφαλής κατάρρευση σε και στις δύο κατευθύνσεις, αλλά για το SCR η προστασία πρέπει να δοθεί με παράλληλο diode.

Μειονεκτήματα TRIAC

• Δεν είναι τόσο αξιόπιστα σε σύγκριση με το SCR.

• Έχει (dv/dt) rating χαμηλότερο από το SCR.

• Είναι διαθέσιμα χαμηλότερα ratings σε σύγκριση με το SCR.

• Πρέπει να είμαστε προσεκτικοί με τον πυροδοτικό κύκλο, καθώς μπορεί να πυροδοτηθεί σε και στις δύο κατευθύνσεις.

Χρήσεις TRIAC

• Χρησιμοποιούνται σε κύκλους ελέγχου.

• Χρησιμοποιείται στην εναλλαγή φωτεινών πηγών υψηλής ισχύος.

• Χρησιμοποιείται στον έλεγχο ενέργειας AC.