Triac: dispositivo, principio di funzionamento, ambito

Un triac è un dispositivo a semiconduttore. Il suo nome completo è un tiristore a triodo simmetrico. La sua particolarità è che è possibile condurre la corrente in entrambe le direzioni. Questo elemento del circuito ha tre uscite: una è il controllo e le altre due sono l'alimentazione. In questo articolo esamineremo il principio di funzionamento, il dispositivo e lo scopo del triac in vari circuiti di apparecchi elettrici.

Design e principio di funzionamento

La particolarità del triac è la conduttività bidirezionale della corrente elettrica che passa attraverso il dispositivo. Il design del dispositivo si basa sull'uso di due tiristori antiparallelo con controllo comune. Questo principio di funzionamento ha dato il nome agli abbreviati "tiristori simmetrici". Poiché la corrente elettrica può fluire in entrambe le direzioni, non ha senso designare i terminali di potenza come anodo e catodo. L'elettrodo di controllo completa il quadro generale.

Simboli sul diagramma secondo GOST:

L'aspetto è il seguente:

Ci sono cinque transizioni nel triac, che consentono di organizzare due strutture. Quale verrà utilizzato dipende dal luogo di formazione (potenza specifica) della polarità negativa.

Come funziona un triac? Inizialmente, il dispositivo a semiconduttore è bloccato e nessuna corrente scorre attraverso di esso. Quando viene applicata una corrente all'elettrodo di controllo, quest'ultimo entra nello stato aperto e il triac inizia a far passare corrente attraverso se stesso. Quando si opera su rete AC, la polarità dei contatti cambia continuamente. Il circuito in cui viene utilizzato l'elemento in questione funzionerà senza problemi. Dopotutto, la corrente passa in entrambe le direzioni. Affinché il triac possa svolgere le sue funzioni, un impulso di corrente viene applicato all'elettrodo di controllo, dopo aver rimosso l'impulso, la corrente attraverso l'anodo condizionale e il catodo continua a fluire finché il circuito non viene interrotto o vengono alimentati con polarità inversa.

Quando viene utilizzato in un circuito CA, il triac si chiude sulla semionda inversa di un'onda sinusoidale, quindi è necessario applicare un impulso di polarità opposta (lo stesso sotto il quale si trovano gli elettrodi di "potenza" elemento).

Il principio di funzionamento del sistema di controllo può essere regolato a seconda del caso specifico e dell'applicazione. Dopo aver aperto e avviato il flusso, non è necessario fornire corrente all'elettrodo di controllo. Il circuito di alimentazione non si rompe. Se necessario, spegnere l'alimentazione, ridurre la corrente nel circuito al di sotto del livello del valore di mantenimento o interrompere brevemente il circuito di alimentazione.

Segnali di controllo

Per ottenere il risultato desiderato con un triac, non viene utilizzata la tensione, ma la corrente. Affinché il dispositivo si apra, deve essere a un certo livello piccolo. Per ogni triac, la forza della corrente di controllo può essere diversa, può essere trovata dalla scheda tecnica per un elemento specifico. Ad esempio, per un triac KU208, questa corrente deve essere maggiore di 160 mA e per KU201 almeno 70 mA.

La polarità del segnale di controllo deve corrispondere alla polarità dell'anodo convenzionale. Per controllare il triac, vengono spesso utilizzati un interruttore e un limitatore di corrente. resistoreSe è controllato da un microcontrollore, potrebbe essere necessario installare un transistor aggiuntivo in modo da non bruciare l'uscita MK, oppure utilizzare un driver opto triac, come MOC3041 e simili.

I triac a quattro quadranti possono essere attivati ​​con un segnale di qualsiasi polarità. Questo vantaggio ha anche lo svantaggio che può essere richiesta una corrente di controllo maggiore.

Se assente, il dispositivo viene sostituito da due tiristori. In questo caso, è necessario selezionare correttamente i loro parametri e ripetere lo schema di controllo. Dopotutto, il segnale verrà inviato a due uscite di controllo.

Vantaggi e svantaggi

A cosa serve il dispositivo a semiconduttore in questione? L'uso più comune è per la commutazione CA. A questo proposito, il triac è molto conveniente: utilizzando un piccolo elemento, è possibile controllare l'alimentazione ad alta tensione.

Le soluzioni sono popolari quando sostituiscono le solite relè elettromeccanico. Il vantaggio di una tale soluzione è che non c'è contatto fisico, grazie al quale l'accensione dell'alimentazione diventa più affidabile, la commutazione è silenziosa, la risorsa è di ordini di grandezza più grande e le prestazioni sono più elevate. Un altro vantaggio del triac è il suo prezzo relativamente basso, che, insieme all'elevata affidabilità del circuito e all'MTBF, sembra attraente.

Gli sviluppatori non sono riusciti a evitare completamente gli inconvenienti. Ad esempio, gli elettrodomestici diventano molto caldi sotto carico. Dobbiamo fornire la rimozione del calore. I potenti triac (o "potenza") sono installati sui radiatori. Un altro svantaggio che influenza l'uso è la creazione di armoniche interferenza elettrica alcuni circuiti di controller triac (ad esempio, un dimmer domestico per la regolazione).

Si noti che la tensione ai capi dei carichi sarà diversa dalla sinusoide, che è associata alla tensione e alla corrente minime a cui è possibile l'accensione. Per questo motivo, collegare solo un carico che non ha requisiti di potenza elevati. Quando si imposta il problema per ottenere una sinusoide, questo metodo di commutazione non funzionerà. I triac sono altamente suscettibili al rumore, ai transitori e alle interferenze. Inoltre, le alte frequenze di commutazione non sono supportate.

Area di applicazione

Le caratteristiche, il basso costo e la semplicità del dispositivo consentono di utilizzare con successo i triac nell'industria e nella vita di tutti i giorni. Li puoi trovare:

1. In lavatrice.
2. Nel forno.
3. Nei forni.
4. Nel motore elettrico.
5. In martelli perforatori e trapani.
6. Lavabile in lavastoviglie.
7. In dimmer.
8. In un aspirapolvere.

Questo elenco non è limitato a dove viene utilizzato questo dispositivo a semiconduttore. L'uso del dispositivo conduttivo in questione viene effettuato in quasi tutti gli apparecchi elettrici che esistono solo in casa. È incaricato della funzione di controllare la rotazione del motore di azionamento nelle lavatrici; sono utilizzati sulla scheda di controllo per avviare il funzionamento di tutti i tipi di dispositivi - è più facile dire dove non si trovano.

Caratteristiche principali

Il dispositivo a semiconduttore considerato è progettato per controllare i circuiti. Indipendentemente da dove viene utilizzato nel circuito, le seguenti caratteristiche dei triac sono importanti:

1. Tensione massima. Un indicatore che, essendo realizzato sugli elettrodi di potenza, non causerà, in teoria, un guasto. In effetti, è il valore massimo ammissibile, a condizione che venga rispettato l'intervallo di temperatura. Fai attenzione: anche un eccesso a breve termine può comportare la distruzione di questo elemento del circuito.
2. Corrente impulsiva massima di breve durata in stato aperto. Il valore di picco e il periodo consentito per esso, specificato in millisecondi.
3. Intervallo di temperatura di lavoro.
4. Tensione di gate di controllo (corrisponde alla corrente di gate costante minima).
5. Orario di accensione.
6. La corrente DC drive minima richiesta per accendere lo strumento.
7. Tensione massima ripetitiva di impulso off-state. Questo parametro è sempre indicato nella documentazione di accompagnamento. Indica il valore della tensione critica, il limite per questo dispositivo.
8. Massima caduta di tensione attraverso il triac in stato aperto. Indica la tensione limite impostabile tra gli elettrodi di potenza quando aperti.
9. Velocità critica di aumento della corrente nello stato on e della tensione nello stato off. Indicati rispettivamente in ampere e volt al secondo. Il superamento dei valori consigliati può portare a un guasto o un'errata apertura fuori posto. Garantire che le condizioni operative siano conformi ai limiti consigliati ed eliminare le interferenze in cui l'altoparlante supera il parametro specificato.
10. Corpo triac. Importante per i calcoli termici e influisce sulla dissipazione di potenza.

Quindi abbiamo esaminato cos'è un triac, di cosa è responsabile, dove viene utilizzato e quali caratteristiche ha. Considerate in un linguaggio semplice, le basi teoriche getteranno le basi per future attività efficaci. Speriamo che le informazioni fornite siano state utili e interessanti per te!