Что такое тиристор?

Что такое триак?

Определение триака

Триак определяется как трехвыводный переключатель переменного тока, который может проводить ток в обоих направлениях и подходит для систем переменного тока.

Триак определяется как трехвыводный переключатель переменного тока, который может проводить ток в обоих направлениях, в отличие от других кремниевых управляемых выпрямителей. Он может проводить ток, независимо от того, положительный или отрицательный сигнал подан на управляющий вывод, что делает его идеальным для систем переменного тока.

Это трехвыводное, четырехслойное, двунаправленное полупроводниковое устройство, которое управляет переменным током. На рынке доступны триаки с максимальной мощностью до 16 кВт.

На рисунке показан символ триака, который имеет два основных вывода MT1 и MT2, соединенных в обратном параллельном соединении, и управляющий вывод.

Конструкция триака

Два СУП (SCR) соединены в обратном параллельном соединении с общим управляющим выводом. Управляющий вывод подключен к обоим N- и P-областям, что позволяет подавать управляющий сигнал независимо от полярности. В отличие от других устройств, у него нет анода и катода, он работает двунаправленно с тремя выводами: основной вывод 1 (MT1), основной вывод 2 (MT2) и управляющий вывод (G).

На рисунке показана конструкция триака. Есть два основных вывода, называемые MT1 и MT2, а остальной вывод — это управляющий вывод.

Работа триака

Триак можно активировать, подавая напряжение на управляющий вывод, превышающее напряжение пробоя. Альтернативно, его можно включить импульсом на управляющем выводе длительностью 35 микросекунд. Когда напряжение ниже напряжения пробоя, используется запуск через управляющий вывод. Существует четыре различных режима работы, они следующие:

Когда MT2 и управляющий вывод положительны относительно MT1 В этом случае ток проходит по пути P1-N1-P2-N2. Здесь, P1-N1 и P2-N2 находятся в прямом включении, но N1-P2 находится в обратном включении. Триак считается работающим в положительно смещенной области. Положительный управляющий вывод относительно MT1 включает P2-N2 в прямом направлении, и происходит пробой.

Когда MT2 положителен, но управляющий вывод отрицателен относительно MT1 Ток проходит по пути P1-N1-P2-N2. Но P2-N3 находится в прямом включении, и носители заряда инжектируются в P2 триака.

Когда MT2 и управляющий вывод отрицательны относительно MT1 Ток проходит по пути P2-N1-P1-N4. Две точки P2-N1 и P1-N4 находятся в прямом включении, но точка N1-P1 находится в обратном включении. Триак считается работающим в отрицательно смещенной области.

Когда MT2 отрицателен, но управляющий вывод положителен относительно MT1 P2-N2 находится в прямом включении при этих условиях. Носители заряда инжектируются, и триак включается. Этот режим работы имеет недостаток, что его не следует использовать в цепях с высоким (di/dt). Чувствительность запуска в режимах 2 и 3 высока, и если требуется минимальная способность к запуску, следует использовать отрицательные импульсы на управляющем выводе. Запуск в режиме 1 более чувствителен, чем в режимах 2 и 3.

Характеристики триака

Характеристики триака схожи с характеристиками СУП, но применимы как к положительному, так и к отрицательному напряжению триака. Работу можно суммировать следующим образом:

Работа триака в первом квадранте

Напряжение на выводе MT2 положительно относительно вывода MT1, и напряжение на управляющем выводе также положительно относительно первого вывода.

Работа триака во втором квадранте

Напряжение на выводе 2 положительно относительно вывода 1, и напряжение на управляющем выводе отрицательно относительно вывода 1.

Работа триака в третьем квадранте

Напряжение на выводе 1 положительно относительно вывода 2, и напряжение на управляющем выводе отрицательно.

Работа триака в четвертом квадранте

Напряжение на выводе 2 отрицательно относительно вывода 1, и напряжение на управляющем выводе положительно.

Когда триак включается, через него проходит большой ток, который может вызвать повреждения. Чтобы предотвратить это, следует использовать ограничивающий ток резистор. Правильные сигналы на управляющем выводе могут контролировать угол запуска устройства. Для этой цели можно использовать схемы запуска, такие как диак, с импульсами на управляющем выводе до 35 микросекунд.

Преимущества триака

• Он может быть запущен с положительной или отрицательной полярностью импульсов на управляющем выводе.

• Ему требуется только один теплоотвод немного большего размера, тогда как для СУП необходимо два теплоотвода меньшего размера.

• Для защиты требуется только одна плавкая вставка.

• Безопасный пробой в любом направлении возможен, но для СУП необходима защита с помощью параллельного диода.

Недостатки триака

• Они менее надежны по сравнению с СУП.

• У них (dv/dt) рейтинг ниже, чем у СУП.

• Доступны меньшие номиналы по сравнению с СУП.

• Необходимо быть осторожным с схемой запуска, так как он может быть запущен в любом направлении.

Применение триака

• Используются в схемах управления.

• Используется для коммутации мощных ламп.

• Используется для управления мощностью переменного тока.