Triac: apparaat, werkingsprincipe, bereik

Een triac is een halfgeleiderapparaat. De volledige naam is een symmetrische triode-thyristor. Het bijzondere is dat het mogelijk is om stroom in beide richtingen te geleiden. Dit schakelelement heeft drie uitgangen: de ene is de besturing en de andere twee zijn voeding. In dit artikel zullen we kijken naar het werkingsprincipe, het apparaat en het doel van de triac in verschillende circuits van elektrische apparaten.

Ontwerp en werkingsprincipe:

De eigenaardigheid van de triac is de bidirectionele geleidbaarheid van de elektrische stroom die door het apparaat stroomt. Het ontwerp van het apparaat is gebaseerd op het gebruik van twee antiparallelle thyristors met gemeenschappelijke besturing. Dit werkingsprincipe gaf de naam van de afgekorte "symmetrische thyristors". Aangezien de elektrische stroom in beide richtingen kan stromen, heeft het geen zin om de voedingsklemmen aan te duiden als: anode en kathode. De stuurelektrode complementeert het totaalbeeld.

Symbolen op het diagram in overeenstemming met GOST:

Het uiterlijk is als volgt:

Er zijn vijf overgangen in de triac, waardoor je twee structuren kunt organiseren. Welke zal worden gebruikt, hangt af van de plaats van vorming (specifiek uitgangsvermogen) van negatieve polariteit.

Hoe werkt een triac? Aanvankelijk is de halfgeleiderinrichting vergrendeld en stroomt er geen stroom doorheen. Wanneer een stroom wordt aangelegd aan de stuurelektrode, gaat deze in de open toestand en begint de triac stroom door zichzelf te laten gaan. Bij gebruik op het lichtnet verandert de polariteit van de contacten voortdurend. De schakeling waarin het betreffende element wordt gebruikt zal zonder problemen werken. De stroom wordt immers in beide richtingen doorgegeven. Om de triac zijn functies te laten vervullen, wordt een stroompuls op de stuurelektrode toegepast, na het verwijderen van de puls, de stroom door de voorwaardelijke anode en de kathode blijft stromen totdat het circuit wordt verbroken of ze worden bekrachtigd met omgekeerde polariteit.

Bij gebruik in een AC-circuit sluit de triac op de omgekeerde halve golf van een sinusgolf, dan u moet een puls met tegengestelde polariteit toepassen (dezelfde waaronder de "power" -elektroden zich bevinden element).

Het werkingsprincipe van het besturingssysteem kan worden aangepast afhankelijk van het specifieke geval en de toepassing. Na het openen en starten van de stroom is het niet nodig om de stuurelektrode van stroom te voorzien. Het stroomcircuit zal niet breken. Schakel indien nodig de stroom uit, verlaag de stroom in het circuit tot onder het niveau van de houdwaarde of onderbreek het stroomcircuit voor een korte tijd.

Besturingssignalen:

Om met een triac het gewenste resultaat te bereiken wordt er geen spanning gebruikt, maar stroom. Om het apparaat te openen, moet het zich op een bepaald klein niveau bevinden. Voor elke triac kan de stuurstroomsterkte anders zijn, deze is te vinden in de datasheet voor een specifiek element. Voor een KU208-triac moet deze stroom bijvoorbeeld groter zijn dan 160 mA en voor KU201 ten minste 70 mA.

De polariteit van het stuursignaal moet overeenkomen met de polariteit van de conventionele anode. Voor het aansturen van een triac wordt vaak gebruik gemaakt van een schakelaar en een stroombegrenzing. weerstandAls het wordt bestuurd door een microcontroller, moet u mogelijk een extra transistor installeren om de MK-uitgang niet te verbranden, of een triac-opto-stuurprogramma gebruiken, zoals MOC3041 en dergelijke.

Triacs van vier kwadranten kunnen worden geactiveerd met een signaal van elke polariteit. Dit voordeel heeft ook het nadeel dat een verhoogde stuurstroom nodig kan zijn.

Bij afwezigheid wordt het apparaat vervangen door twee thyristors. In dit geval is het noodzakelijk om hun parameters correct te selecteren en het besturingsschema opnieuw uit te voeren. Het signaal wordt immers naar twee stuuruitgangen gestuurd.

Voor-en nadelen

Waar is het betreffende halfgeleiderapparaat voor? Het meest populaire gebruik is voor AC-schakeling. In dit opzicht is de triac erg handig - met een klein element kunt u de hoogspanningsvoeding regelen.

Oplossingen zijn populair als ze het gebruikelijke vervangen elektromechanisch relais. Het voordeel van een dergelijke oplossing is dat er geen fysiek contact is, waardoor het inschakelen van de stroom betrouwbaarder wordt, het schakelen geruisloos is, de resource orden van grootte groter is en de prestaties hoger zijn. Een ander voordeel van de triac is de relatief lage prijs, die er, samen met de hoge betrouwbaarheid van het circuit en de MTBF, aantrekkelijk uitziet.

De ontwikkelaars hebben de nadelen niet volledig kunnen vermijden. Apparaten worden bijvoorbeeld erg heet onder belasting. We moeten zorgen voor warmteafvoer. Krachtige (of "power") triacs worden op radiatoren geïnstalleerd. Een ander nadeel dat het gebruik beïnvloedt, is het creëren van harmonische elektrische interferentie sommige circuits van triac-controllers (bijvoorbeeld een huishoudelijke dimmer om te dimmen).

Merk op dat de spanning over de belastingen zal verschillen van de sinusoïde, die wordt geassocieerd met de minimale spanning en stroom waarbij inschakelen mogelijk is. Sluit daarom alleen een belasting aan die geen hoge stroomvereisten heeft. Bij het instellen van de taak om een ​​sinusoïde te bereiken, zal deze schakelmethode niet werken. Triacs zijn zeer gevoelig voor ruis, transiënten en interferentie. Ook worden hoge schakelfrequenties niet ondersteund.

Toepassingsgebied

De kenmerken, lage kosten en eenvoud van het apparaat maken het mogelijk om triacs met succes in de industrie en het dagelijks leven te gebruiken. Je kunt ze vinden:

1. In de wasmachine.
2. In de oven.
3. In de ovens.
4. Bij de elektromotor.
5. In boorhamers en boren.
6. Vaatwasserbestendig.
7. Bij dimmers.
8. In een stofzuiger.

Deze lijst is niet beperkt tot waar dit halfgeleiderapparaat wordt gebruikt. Het gebruik van het betreffende geleidende apparaat wordt uitgevoerd in bijna alle elektrische apparaten die alleen in huis bestaan. Het is belast met de functie van het regelen van de rotatie van de aandrijfmotor in wasmachines; ze worden op de besturingskaart gebruikt om de werking van allerlei apparaten te starten - het is gemakkelijker om te zeggen waar ze niet zijn.

Belangrijkste kenmerken

Het beschouwde halfgeleiderapparaat is ontworpen om circuits te besturen. Ongeacht waar in het circuit het wordt gebruikt, de volgende kenmerken van de triacs zijn belangrijk:

1. Maximale spanning. Een indicator die, bereikt op de vermogenselektroden, in theorie geen storing zal veroorzaken. In feite is dit de maximaal toelaatbare waarde, op voorwaarde dat het temperatuurbereik in acht wordt genomen. Wees voorzichtig - zelfs een kortdurend eigen risico kan leiden tot de vernietiging van dit schakelelement.
2. Maximale kortstondige impulsstroom in open toestand. De piekwaarde en de toegestane periode ervoor, gespecificeerd in milliseconden.
3. Werktemperatuurbereik.
4. Stuurpoortspanning (komt overeen met de minimale constante poortstroom).
5. Inschakeltijd.
6. Minimale DC-stuurstroom die nodig is om het instrument in te schakelen.
7. Maximale repetitieve off-state impulsspanning. Deze parameter wordt altijd aangegeven in de bijbehorende documentatie. Geeft de kritische spanningswaarde aan, de limiet voor dit apparaat.
8. Maximale spanningsval over de triac in open toestand. Geeft de grensspanning aan die kan worden ingesteld tussen de vermogenselektroden wanneer deze open zijn.
9. Kritische stijgingssnelheid van stroom in toestand en spanning buiten toestand. Aangegeven respectievelijk in ampère en volt per seconde. Het overschrijden van de aanbevolen waarden kan leiden tot een defect of een onjuiste opening op zijn plaats. Zorg ervoor dat de bedrijfsomstandigheden voldoen aan de aanbevolen limieten en elimineer interferentie waarbij de luidspreker de gespecificeerde parameter overschrijdt.
10. Triac lichaam. Belangrijk voor thermische berekeningen en beïnvloedt de vermogensdissipatie.

Dus hebben we gekeken wat een triac is, waar het voor verantwoordelijk is, waar het wordt gebruikt en welke eigenschappen het heeft. Beschouwd in eenvoudige taal, zal de theoretische basis de basis leggen voor toekomstige effectieve activiteiten. We hopen dat de verstrekte informatie nuttig en interessant voor u was!