Triac: perangkat, prinsip operasi, ruang lingkup

Triac adalah perangkat semikonduktor. Nama lengkapnya adalah thyristor triode simetris. Keunikannya adalah memungkinkan untuk mengalirkan arus di kedua arah. Elemen rangkaian ini memiliki tiga keluaran: satu adalah kontrol, dan dua lainnya adalah daya. Pada artikel ini, kita akan melihat prinsip operasi, struktur, dan tujuan triac di berbagai rangkaian peralatan listrik.

Desain dan prinsip operasi

Keunikan triac adalah konduktivitas dua arah dari arus listrik yang mengalir melalui perangkat. Desain perangkat didasarkan pada penggunaan dua thyristor anti-paralel dengan kontrol yang sama. Prinsip operasi ini diberi nama dari "thyristor simetris" yang disingkat. Karena arus listrik dapat mengalir di kedua arah, tidak masuk akal untuk menetapkan terminal daya sebagai: anoda dan katoda. Elektroda kontrol melengkapi gambaran keseluruhan.

Simbol pada diagram menurut GOST:

Tampilannya adalah sebagai berikut:

Ada lima transisi di triac, memungkinkan Anda untuk mengatur dua struktur. Yang mana yang akan digunakan tergantung pada tempat pembentukan (output daya spesifik) dari polaritas negatif.

Bagaimana cara kerja triac? Awalnya, perangkat semikonduktor terkunci dan tidak ada arus yang mengalir melaluinya. Ketika arus diterapkan ke elektroda kontrol, yang terakhir masuk ke keadaan terbuka dan triac mulai melewati arus melalui dirinya sendiri. Saat beroperasi pada listrik AC, polaritas kontak terus berubah. Sirkuit di mana elemen yang dimaksud digunakan akan bekerja tanpa masalah. Bagaimanapun, arus dilewatkan di kedua arah. Agar triac menjalankan fungsinya, pulsa arus diterapkan ke elektroda kontrol, setelah mengeluarkan pulsa, arus melalui anoda bersyarat dan katoda terus mengalir sampai rangkaian putus atau mereka diberi energi dengan polaritas terbalik.

Ketika digunakan dalam rangkaian AC, triac menutup pada setengah gelombang terbalik dari gelombang sinus, maka anda perlu menerapkan pulsa dengan polaritas yang berlawanan (yang sama di mana elektroda "daya" berada elemen).

Prinsip operasi sistem kontrol dapat disesuaikan tergantung pada kasus dan aplikasi tertentu. Setelah membuka dan memulai aliran, tidak perlu mengalirkan arus ke elektroda kontrol. Sirkuit daya tidak akan putus. Jika perlu, matikan daya, kurangi arus di sirkuit di bawah tingkat nilai penahanan atau putuskan sirkuit daya untuk waktu yang singkat.

Sinyal kontrol

Untuk mencapai hasil yang diinginkan dengan triac, bukan tegangan yang digunakan, tetapi arus. Agar perangkat terbuka, itu harus pada level kecil tertentu. Untuk setiap triac, kekuatan arus kontrol dapat berbeda, dapat diketahui dari lembar data untuk elemen tertentu. Misalnya, untuk triac KU208, arus ini harus lebih besar dari 160 mA, dan untuk KU201, setidaknya 70 mA.

Polaritas sinyal kontrol harus sesuai dengan polaritas anoda konvensional. Untuk mengontrol triac, sakelar dan pembatas arus sering digunakan. penghambatJika dikendalikan oleh mikrokontroler, Anda mungkin perlu memasang transistor tambahan agar tidak membakar output MK, atau menggunakan driver opto triac, seperti MOC3041 dan sejenisnya.

Triac empat kuadran dapat dipicu dengan sinyal polaritas apa pun. Keuntungan ini juga memiliki kelemahan bahwa arus kontrol yang meningkat mungkin diperlukan.

Jika tidak ada, perangkat diganti dengan dua thyristor. Dalam hal ini, perlu untuk memilih parameternya dengan benar dan mengulang skema kontrol. Bagaimanapun, sinyal akan diumpankan ke dua output kontrol.

Keuntungan dan kerugian

Untuk apa perangkat semikonduktor yang dimaksud? Penggunaan yang paling populer adalah untuk switching AC. Dalam hal ini, triac sangat nyaman - menggunakan elemen kecil, Anda dapat mengontrol catu daya tegangan tinggi.

Solusi populer ketika mereka menggantikan yang biasa relai elektromekanis. Keuntungan dari solusi semacam itu adalah tidak ada kontak fisik, karena itu menyalakan daya menjadi lebih andal, switching tidak bersuara, sumber daya lebih besar, dan kinerjanya lebih tinggi. Keuntungan lain dari triac adalah harganya yang relatif rendah, yang, bersama dengan keandalan sirkuit dan MTBF yang tinggi, terlihat menarik.

Pengembang gagal sepenuhnya menghindari kekurangannya. Misalnya, peralatan menjadi sangat panas di bawah beban. Kami harus menyediakan penghilang panas. Triac yang kuat (atau "daya") dipasang pada radiator. Kerugian lain yang mempengaruhi penggunaan adalah penciptaan harmonik gangguan listrik beberapa sirkuit pengontrol triac (misalnya, peredup rumah tangga untuk peredupan).

Perhatikan bahwa tegangan melintasi beban akan berbeda dari sinusoid, yang dikaitkan dengan tegangan dan arus minimum yang memungkinkan penyalaan. Karena itu, hanya beban yang tidak memerlukan daya tinggi yang harus dihubungkan. Saat mengatur masalah untuk mencapai sinusoid, metode switching ini tidak akan berfungsi. Triac sangat rentan terhadap noise, transien, dan interferensi. Juga, frekuensi switching yang tinggi tidak didukung.

Area aplikasi

Karakteristik, biaya rendah, dan kesederhanaan perangkat memungkinkan penggunaan triac dengan sukses dalam industri dan kehidupan sehari-hari. Anda dapat menemukannya:

1. Di mesin cuci.
2. Dalam oven.
3. Di oven.
4. Di motor listrik.
5. Dalam palu dan bor putar.
6. Mesin pencuci piring aman.
7. Dalam dimmer.
8. Dalam penyedot debu.

Daftar ini tidak terbatas pada tempat perangkat semikonduktor ini digunakan. Penggunaan alat penghantar yang dimaksud dilakukan di hampir semua peralatan listrik yang hanya ada di dalam rumah. Itu dipercayakan dengan fungsi mengontrol putaran motor penggerak di mesin cuci; mereka digunakan pada papan kontrol untuk memulai pengoperasian semua jenis perangkat - lebih mudah untuk mengatakan di mana mereka tidak berada.

Karakter utama

Perangkat semikonduktor yang dipertimbangkan dirancang untuk mengontrol sirkuit. Terlepas dari di mana di sirkuit itu digunakan, karakteristik triac berikut ini penting:

1. Tegangan maksimum. Indikator yang dicapai pada elektroda daya, secara teori tidak akan menyebabkan kegagalan. Faktanya, ini adalah nilai maksimum yang diizinkan asalkan kisaran suhu diamati. Hati-hati - bahkan kelebihan jangka pendek dapat menyebabkan kerusakan elemen sirkuit ini.
2. Arus impuls waktu singkat maksimum dalam keadaan terbuka. Nilai puncak dan periode yang diizinkan, ditentukan dalam milidetik.
3. Kisaran suhu kerja.
4. Kontrol tegangan gerbang (sesuai dengan arus gerbang konstan minimum).
5. Waktu pengaktifan.
6. Arus kontrol DC minimum yang diperlukan untuk menghidupkan instrumen.
7. Tegangan impuls off-state berulang maksimum. Parameter ini selalu ditunjukkan dalam dokumentasi terlampir. Menunjukkan nilai tegangan kritis, batas untuk perangkat ini.
8. Penurunan tegangan maksimum melintasi triac dalam keadaan terbuka. Menunjukkan tegangan batas yang dapat diatur antara elektroda daya saat terbuka.
9. Tingkat kritis kenaikan arus on-state dan tegangan off-state. Ditunjukkan masing-masing dalam ampere dan volt per detik. Melebihi nilai yang disarankan dapat menyebabkan kerusakan atau pembukaan yang salah tidak pada tempatnya. Pastikan kondisi pengoperasian sesuai dengan batas yang disarankan dan hilangkan interferensi di mana speaker melebihi parameter yang ditentukan.
10. Tubuh triak. Penting untuk perhitungan termal dan mempengaruhi disipasi daya.

Jadi kami memeriksa apa itu triac, apa fungsinya, di mana ia digunakan, dan karakteristik apa yang dimilikinya. Dianggap dalam bahasa yang sederhana, dasar-dasar teoretis akan meletakkan dasar bagi kegiatan-kegiatan yang efektif di masa depan. Semoga informasi yang diberikan bermanfaat dan menarik untuk Anda!