چیست TRIAC?

TRIAC چیست؟

تعریف TRIAC

TRIAC به عنوان یک سوئیچ AC سه ترمینالی تعریف می‌شود که می‌تواند جریان را در هر دو جهت هدایت کند و برای سیستم‌های AC مناسب است.

TRIAC به عنوان یک سوئیچ AC سه ترمینالی تعریف می‌شود که می‌تواند جریان را در هر دو جهت هدایت کند، برخلاف مقاوم‌کننده‌های کنترلی سیلیکونی دیگر. این دستگاه می‌تواند جریان را هدایت کند چه سیگنال گیت مثبت باشد یا منفی، که آن را برای سیستم‌های AC ایده‌آل می‌سازد.

این یک دستگاه نیمه‌رسانا سه ترمینالی، چهار لایه و دوطرفه است که قدرت AC را کنترل می‌کند. TRIAC با حداکثر ظرفیت ۱۶ کیلووات در بازار موجود است.

شکل نماد TRIAC را نشان می‌دهد که دو ترمینال اصلی MT1 و MT2 به صورت موازی معکوس و یک ترمینال گیت دارد.

ساختار TRIAC

دو SCR به صورت موازی معکوس با یک گیت مشترک متصل شده‌اند. گیت به هر دو منطقه N و P متصل است، که اجازه می‌دهد سیگنال گیت بدون توجه به قطبیت اعمال شود. برخلاف دستگاه‌های دیگر، آن ندارد آنود و کاتد و با سه ترمینال دوطرفه کار می‌کند: ترمینال اصلی ۱ (MT1)، ترمینال اصلی ۲ (MT2) و ترمینال گیت (G).

شکل ساختار TRIAC را نشان می‌دهد. دو ترمینال اصلی به نام‌های MT1 و MT2 وجود دارد و ترمینال باقی‌مانده ترمینال گیت است.

عملکرد TRIAC

TRIAC با اعمال ولتاژ گیت بالاتر از ولتاژ شکست فعال می‌شود. یا می‌تواند با پالس گیت ۳۵ میکروثانیه فعال شود. وقتی ولتاژ زیر ولتاژ شکست است، از تحریک گیت استفاده می‌شود. چهار حالت مختلف عملکرد وجود دارد، آن‌ها عبارتند از-

وقتی MT2 و گیت مثبت باشند نسبت به MT1 وقتی این اتفاق می‌افتد، جریان از مسیر P1-N1-P2-N2 می‌گذرد. در اینجا، P1-N1 و P2-N2 جریان مثبت دارند اما N1-P2 جریان منفی است. TRIAC در منطقه مثبت کار می‌کند. گیت مثبت نسبت به MT1، P2-N2 را جریان مثبت می‌کند و شکست رخ می‌دهد.

وقتی MT2 مثبت است اما گیت منفی نسبت به MT1 جریان از مسیر P1-N1-P2-N2 می‌گذرد. اما P2-N3 جریان مثبت است و حامل‌های جریان به P2 در TRIAC تزریق می‌شوند.

وقتی MT2 و گیت منفی باشند نسبت به MT1 جریان از مسیر P2-N1-P1-N4 می‌گذرد. دو اتصال P2-N1 و P1-N4 جریان مثبت دارند اما اتصال N1-P1 جریان منفی است. TRIAC در منطقه منفی کار می‌کند.

وقتی MT2 منفی است اما گیت مثبت نسبت به MT1 P2-N2 در آن شرایط جریان مثبت است. حامل‌های جریان تزریق می‌شوند و TRIAC روشن می‌شود. این حالت عملکرد یک ضعف دارد که نباید برای مدارهای با (di/dt) بالا استفاده شود. حساسیت تحریک در حالت ۲ و ۳ بالاست و اگر توانایی تحریک مرزی مورد نیاز است، باید از پالس‌های گیت منفی استفاده کرد. تحریک در حالت ۱ حساس‌تر از حالت ۲ و ۳ است.

ویژگی‌های TRIAC

ویژگی‌های TRIAC مشابه SCR است اما برای ولتاژ‌های مثبت و منفی TRIAC قابل اجرا است. عملکرد می‌تواند به شرح زیر خلاصه شود-

عملکرد در چهارم اول TRIAC

ولتاژ در ترمینال MT2 مثبت است نسبت به ترمینال MT1 و ولتاژ گیت نیز مثبت است نسبت به ترمینال اول.

عملکرد در چهارم دوم TRIAC

ولتاژ در ترمینال ۲ مثبت است نسبت به ترمینال ۱ و ولتاژ گیت منفی است نسبت به ترمینال ۱.

عملکرد در چهارم سوم TRIAC

ولتاژ در ترمینال ۱ مثبت است نسبت به ترمینال ۲ و ولتاژ گیت منفی است.

عملکرد در چهارم چهارم TRIAC

ولتاژ در ترمینال ۲ منفی است نسبت به ترمینال ۱ و ولتاژ گیت مثبت است.

وقتی TRIAC روشن می‌شود، جریان سنگینی از آن می‌گذرد که می‌تواند آسیب برساند. برای جلوگیری از این امر، باید از مقاومت محدود کننده جریان استفاده شود. سیگنال‌های گیت مناسب می‌توانند زاویه تحریک دستگاه را کنترل کنند. مدارهای تحریک گیت، مانند دیاک، برای این منظور می‌توانند استفاده شوند، با پالس‌های گیت تا ۳۵ میکروثانیه.

مزایای TRIAC

• با قطبیت مثبت یا منفی پالس‌های گیت می‌تواند تحریک شود.

• فقط به یک کولر حرارتی با اندازه کمی بزرگ‌تر نیاز دارد، در حالی که برای SCR باید دو کولر حرارتی با اندازه کوچک‌تر مورد نیاز باشد.

• فقط به یک فیوز برای محافظت نیاز دارد.

• شکست امن در هر دو جهت ممکن است اما برای SCR باید با دیود موازی محافظت شود.

معایب TRIAC

• آن‌ها به قدرت SCR موثق نیستند.

• (dv/dt) کمتری نسبت به SCR دارند.

• رتبه‌های کمتری نسبت به SCR در دسترس هستند.

• باید درباره مدار تحریک دقت کنیم زیرا می‌تواند در هر دو جهت تحریک شود.

کاربردهای TRIAC

• در مدارهای کنترل استفاده می‌شوند.

• در کنترل لامپ‌های با قدرت بالا استفاده می‌شود.

• در کنترل قدرت AC استفاده می‌شود.