Cosa è un TRIAC?
Cos'è un TRIAC?
Definizione di TRIAC
Un TRIAC è definito come un interruttore trifase in corrente alternata che può condurre la corrente in entrambe le direzioni, adatto per sistemi CA.
Un TRIAC è definito come un interruttore trifase in corrente alternata che può condurre in entrambe le direzioni, diversamente da altri rettificatori controllati al silicio. Può condurre indipendentemente dal segnale di gate positivo o negativo, rendendolo ideale per i sistemi CA.
Si tratta di un dispositivo semiconduttore trifase, a quattro strati, bidirezionale che controlla la potenza CA. Sono disponibili sul mercato TRIAC con una potenza massima di 16 kW.
La figura mostra il simbolo del TRIAC, che ha due terminali principali MT1 e MT2 collegati in parallelo inverso e un terminale di gate.
Costruzione del TRIAC
Due SCR sono collegati in parallelo inverso con un terminale di gate comune. Il gate è connesso sia alle regioni N che P, permettendo un segnale di gate indipendentemente dalla polarità. A differenza di altri dispositivi, non ha anodo e catodo, lavorando bilateralmente con tre terminali: terminale principale 1 (MT1), terminale principale 2 (MT2) e terminale di gate (G).
La figura mostra la costruzione di un TRIAC. Ci sono due terminali principali, MT1 e MT2, e il terzo terminale è il terminale di gate.
Funzionamento del TRIAC
Il TRIAC può essere attivato applicando una tensione di gate superiore alla tensione di spegnimento. In alternativa, può essere acceso con un impulso di gate di 35 microsecondi. Quando la tensione è inferiore alla tensione di spegnimento, viene utilizzata l'attivazione tramite gate. Esistono quattro diverse modalità di funzionamento, che sono-
Quando MT2 e Gate sono Positivi rispetto a MT1 In questo caso, la corrente scorre attraverso il percorso P1-N1-P2-N2. Qui, P1-N1 e P2-N2 sono polarizzati in avanti, ma N1-P2 è polarizzato all'indietro. Si dice che il TRIAC operi nella regione polarizzata positivamente. Un gate positivo rispetto a MT1 polarizza in avanti P2-N2 e si verifica il collasso.
Quando MT2 è Positivo ma il Gate è Negativo rispetto a MT1 La corrente scorre attraverso il percorso P1-N1-P2-N2. Ma P2-N3 è polarizzato in avanti e i portatori di carica vengono iniettati in P2 del TRIAC.
Quando MT2 e Gate sono Negativi rispetto a MT1 La corrente scorre attraverso il percorso P2-N1-P1-N4. Due giunzioni, P2-N1 e P1-N4, sono polarizzate in avanti, ma la giunzione N1-P1 è polarizzata all'indietro. Si dice che il TRIAC sia nella regione polarizzata negativamente.
Quando MT2 è Negativo ma il Gate è Positivo rispetto a MT1 P2-N2 è polarizzato in avanti in quella condizione. Vengono iniettati portatori di carica e il TRIAC si accende. Questa modalità di funzionamento ha lo svantaggio di non dover essere utilizzata per circuiti ad alta (di/dt). La sensibilità dell'attivazione nelle modalità 2 e 3 è elevata e se è richiesta una capacità di attivazione marginale, dovrebbero essere utilizzati impulsi di gate negativi. L'attivazione nella modalità 1 è più sensibile rispetto alle modalità 2 e 3.
Caratteristiche del TRIAC
Le caratteristiche del TRIAC sono simili a quelle dello SCR, ma sono applicabili sia a tensioni positive che negative. L'operazione può essere riassunta come segue-
Operazione nel Primo Quadrante del TRIAC
La tensione al terminale MT2 è positiva rispetto al terminale MT1 e la tensione di gate è anche positiva rispetto al primo terminale.
Operazione nel Secondo Quadrante del TRIAC
La tensione al terminale 2 è positiva rispetto al terminale 1 e la tensione di gate è negativa rispetto al terminale 1.
Operazione nel Terzo Quadrante del TRIAC
La tensione del terminale 1 è positiva rispetto al terminale 2 e la tensione di gate è negativa.
Operazione nel Quarto Quadrante del TRIAC
La tensione del terminale 2 è negativa rispetto al terminale 1 e la tensione di gate è positiva.
Quando il TRIAC si accende, scorre una forte corrente, che può causare danni. Per prevenirlo, dovrebbe essere utilizzato un resistore limitatore di corrente. Segnali di gate appropriati possono controllare l'angolo di accensione del dispositivo. Circuiti di accensione del gate, come un diaco, possono essere utilizzati a questo scopo, con impulsi di gate fino a 35 microsecondi.
Vantaggi del TRIAC
Può essere attivato con polarità positiva o negativa degli impulsi di gate.
Richiede solo un dissipatore termico di dimensioni leggermente maggiori, mentre per lo SCR sono necessari due dissipatori termici di dimensioni minori.
Richiede un solo fusibile per la protezione.
È possibile un cedimento sicuro in entrambe le direzioni, ma per lo SCR è necessaria una protezione con diodo parallelo.
Svantaggi del TRIAC
Non sono molto affidabili rispetto allo SCR.
Hanno una classificazione (dv/dt) inferiore rispetto allo SCR.
Sono disponibili con valori nominali inferiori rispetto allo SCR.
È necessario fare attenzione al circuito di accensione, poiché può essere attivato in entrambe le direzioni.
Utilizzi del TRIAC
Vengono utilizzati nei circuiti di controllo.
Vengono utilizzati per il commutazione di lampade ad alta potenza.
Vengono utilizzati per il controllo della potenza CA.
