Triac: dispositivo, princípio de operação, escopo

Um triac é um dispositivo semicondutor. Seu nome completo é um tiristor triodo simétrico. Sua peculiaridade é que é possível conduzir corrente nas duas direções. Este elemento de circuito tem três saídas: uma é o controle e as outras duas são a potência. Neste artigo, examinaremos o princípio de operação, estrutura e finalidade do triac em vários circuitos de aparelhos elétricos.

Design e princípio de operação

A peculiaridade do triac é a condutividade bidirecional da corrente elétrica que flui através do dispositivo. O design do dispositivo é baseado no uso de dois tiristores antiparalelos com controle comum. Este princípio de funcionamento deu o nome da abreviatura "tiristores simétricos". Uma vez que a corrente elétrica pode fluir em ambas as direções, não faz sentido designar os terminais de energia como ânodo e cátodo. O eletrodo de controle complementa o quadro geral.

Símbolos no diagrama de acordo com GOST:

A aparência é a seguinte:

Existem cinco transições no triac, permitindo que você organize duas estruturas. Qual será usado depende do local de formação (saída de potência específica) da polaridade negativa.

Como funciona um triac? Inicialmente, o dispositivo semicondutor é bloqueado e nenhuma corrente flui por ele. Quando uma corrente é aplicada ao eletrodo de controle, este entra no estado aberto e o triac começa a passar a corrente através de si mesmo. Ao operar na rede elétrica CA, a polaridade dos contatos muda constantemente. O circuito onde o elemento em questão é usado funcionará sem problemas. Afinal, a corrente passa nas duas direções. Para que o triac execute suas funções, um pulso de corrente é aplicado ao eletrodo de controle, após a remoção do pulso, a corrente através do ânodo condicional e o cátodo continua a fluir até que o circuito seja interrompido ou eles sejam energizados com polaridade reversa.

Quando usado em um circuito AC, o triac fecha na meia-onda reversa de uma onda senoidal, então você precisa aplicar um pulso de polaridade oposta (o mesmo sob o qual os eletrodos de "energia" estão localizados elemento).

O princípio de operação do sistema de controle pode ser ajustado dependendo do caso específico e da aplicação. Após a abertura e início do fluxo, não é necessário fornecer corrente ao eletrodo de controle. O circuito de força não vai quebrar. Se necessário, desligue a energia, reduza a corrente no circuito abaixo do nível do valor de retenção ou interrompa o circuito de energia por um curto período.

Sinais de controle

Para alcançar o resultado desejado com um triac, não é usada tensão, mas corrente. Para o dispositivo abrir, ele deve estar em um certo nível pequeno. Para cada triac, a intensidade da corrente de controle pode ser diferente, ela pode ser encontrada na ficha de dados de um elemento específico. Por exemplo, para um triac KU208, esta corrente deve ser maior que 160 mA, e para KU201, pelo menos 70 mA.

A polaridade do sinal de controle deve corresponder à polaridade do ânodo convencional. Para controlar um triac, um interruptor e uma limitação de corrente são freqüentemente usados. resistorSe for controlado por um microcontrolador, pode ser necessário instalar um transistor adicional para não queimar a saída MK, ou usar um driver opto triac, como o MOC3041 e similares.

Os triacs de quatro quadrantes podem ser disparados com um sinal de qualquer polaridade. Essa vantagem também tem a desvantagem de que pode ser necessária uma corrente de controle aumentada.

Se ausente, o dispositivo é substituído por dois tiristores. Neste caso, é necessário selecionar corretamente seus parâmetros e refazer o esquema de controle. Afinal, o sinal será enviado para duas saídas de controle.

Vantagens e desvantagens

Para que é o dispositivo semicondutor em questão? O uso mais comum é para comutação CA. A este respeito, o triac é muito conveniente - usando um pequeno elemento, você pode controlar a fonte de alimentação de alta tensão.

As soluções são populares quando substituem os habituais relé eletromecânico. A vantagem dessa solução é que não há contato físico, o que torna mais confiável ligar a energia, a comutação é silenciosa, o recurso é muito maior e o desempenho é superior. Outra vantagem do triac é seu preço relativamente baixo, que, junto com a alta confiabilidade do circuito e do MTBF, parece atraente.

Os desenvolvedores falharam em evitar completamente as desvantagens. Por exemplo, os aparelhos ficam muito quentes sob carga. Temos que fornecer remoção de calor. Triacs poderosos (ou "potentes") são instalados nos radiadores. Outra desvantagem que afeta o uso é a criação de harmônicos interferência elétrica alguns circuitos de controladores triac (por exemplo, um dimmer doméstico para escurecimento).

Observe que a tensão nas cargas será diferente da sinusóide, que está associada à tensão e corrente mínimas nas quais é possível ligar. Por isso, conecte apenas uma carga que não tenha requisitos de alta potência. Ao definir o problema para obter uma sinusóide, este método de troca não funcionará. Os triacs são altamente suscetíveis a ruídos, transientes e interferências. Além disso, altas frequências de comutação não são suportadas.

Area de aplicação

As características, o baixo custo e a simplicidade do aparelho possibilitam o uso de triacs com sucesso na indústria e no dia a dia. Você pode encontrá-los:

1. Na máquina de lavar.
2. No forno.
3. Nos fornos.
4. No motor elétrico.
5. Em martelos rotativos e brocas.
6. Próprio para máquina de lavar louça.
7. Em dimmers.
8. Em um aspirador de pó.

Esta lista não se limita ao local onde este dispositivo semicondutor é usado. A utilização do dispositivo condutor em questão é realizada em quase todos os aparelhos elétricos que só existem na casa. Tem a função de controlar a rotação do motor de acionamento das máquinas de lavar, são utilizadas na central para iniciar o funcionamento de todo tipo de aparelhos - é mais fácil dizer onde não estão.

Características principais

O dispositivo semicondutor considerado é projetado para controlar circuitos. Independentemente de onde no circuito é usado, as seguintes características dos triacs são importantes:

1. Tensão máxima. Um indicador que, sendo alcançado nos eletrodos de potência, não causará, em teoria, uma falha. Na verdade, é o valor máximo permitido, desde que a faixa de temperatura seja observada. Tenha cuidado - mesmo um excesso de curto prazo pode resultar na destruição deste elemento do circuito.
2. Corrente máxima de impulso de curta duração no estado aberto. O valor de pico e o período permitido para ele, especificados em milissegundos.
3. Faixa de temperatura de trabalho.
4. Tensão da porta de controle (corresponde à corrente mínima da porta constante).
5. Hora de ligar.
6. A corrente CC mínima necessária para ligar o instrumento.
7. Tensão de impulso repetitiva máxima no estado desligado. Este parâmetro é sempre indicado na documentação que o acompanha. Indica o valor de tensão crítica, o limite para este dispositivo.
8. Queda máxima de tensão no triac no estado aberto. Indica a tensão limite que pode ser definida entre os eletrodos de alimentação quando abertos.
9. Taxa crítica de aumento da tensão no estado energizado e no estado desenergizado. Indicado respectivamente em amperes e volts por segundo. Exceder os valores recomendados pode levar a uma quebra ou abertura incorreta fora do lugar. Certifique-se de que as condições de operação estejam de acordo com os limites recomendados e elimine interferências nas quais o alto-falante exceda o parâmetro especificado.
10. Triac body. Importante para cálculos térmicos e afeta a dissipação de energia.

Assim, examinamos o que é um triac, pelo que é responsável, onde é usado e quais as características que possui. Considerado em linguagem simples, os fundamentos teóricos estabelecerão as bases para futuras atividades eficazes. Esperamos que as informações fornecidas tenham sido úteis e interessantes para você!