Triak: zariadenie, princíp činnosti, rozsah

Triak je polovodičové zariadenie. Jeho úplné meno je symetrický triodový tyristor. Jeho zvláštnosťou je, že je možné viesť prúd v oboch smeroch. Tento prvok obvodu má tri výstupy: jeden je ovládací a ďalšie dva sú napájacie. V tomto článku sa pozrieme na princíp činnosti, štruktúru a účel triaku v rôznych obvodoch elektrických spotrebičov.

Dizajn a princíp činnosti

Zvláštnosťou triaku je obojsmerná vodivosť elektrického prúdu pretekajúceho zariadením. Konštrukcia zariadenia je založená na použití dvoch antiparalelných tyristorov so spoločným ovládaním. Tento princíp činnosti dostal názov podľa skrátených „symetrických tyristorov“. Pretože elektrický prúd môže prúdiť v oboch smeroch, nemá zmysel označovať silové svorky ako anóda a katóda. Riadiaca elektróda dopĺňa celkový obraz.

Symboly na diagrame podľa GOST:

Vzhľad je nasledujúci:

V triaku je päť prechodov, čo vám umožňuje usporiadať dve štruktúry. Ktorý z nich bude použitý, závisí od miesta vzniku (špecifický výstupný výkon) negatívnej polarity.

Ako funguje triak? Polovodičové zariadenie je spočiatku zablokované a nepreteká ním žiadny prúd. Keď je na riadiacu elektródu aplikovaný prúd, táto prejde do otvoreného stavu a triak začne prechádzať prúdom cez seba. Pri prevádzke na sieť striedavého prúdu sa polarita kontaktov neustále mení. Obvod, v ktorom sa príslušný prvok používa, bude fungovať bez problémov. Koniec koncov, prúd prechádza v oboch smeroch. Aby triak mohol vykonávať svoje funkcie, je na riadiacu elektródu aplikovaný prúdový impulz, po odstránení impulzu prúd cez podmienenú anódu a katóda pokračuje v prúde, kým nie je obvod prerušený alebo nie sú napájané s opačnou polaritou.

Pri použití v striedavom obvode sa triak zatvára na reverznej polvlne sínusovej vlny musíte použiť impulz opačnej polarity (ten istý, pod ktorým sú umiestnené „napájacie“ elektródy element).

Princíp činnosti riadiaceho systému je možné prispôsobiť v závislosti od konkrétneho prípadu a aplikácie. Po otvorení a spustení toku nie je potrebné dodávať prúd do riadiacej elektródy. Napájací obvod sa nerozbije. Ak je to potrebné, vypnite napájanie, znížte prúd v obvode pod úroveň prídržnej hodnoty alebo na krátky čas prerušte napájací obvod.

Riadiace signály

Na dosiahnutie požadovaného výsledku s triakom sa nepoužíva napätie, ale prúd. Aby sa zariadenie otvorilo, musí byť na určitej malej úrovni. Pre každý triak môže byť sila riadiaceho prúdu odlišná, dá sa to zistiť z technického listu pre konkrétny prvok. Napríklad pre triak KU208 musí byť tento prúd väčší ako 160 mA a pre KU201 najmenej 70 mA.

Polarita riadiaceho signálu sa musí zhodovať s polaritou konvenčnej anódy. Na ovládanie triaku sa často používa spínač a obmedzovač prúdu. odporAk je ovládaný mikrokontrolérom, možno budete musieť nainštalovať ďalší tranzistor, aby sa nespálil výstup MK, alebo použiť triakový opto ovládač, napríklad MOC3041 a podobne.

Štvorkvadrantové triaky môžu byť spustené so signálom akejkoľvek polarity. Táto výhoda má tiež nevýhodu, že môže byť potrebný zvýšený riadiaci prúd.

Ak nie je, zariadenie je nahradené dvoma tyristormi. V tomto prípade je potrebné správne vybrať ich parametre a zopakovať schému ovládania. Koniec koncov, signál bude vedený do dvoch riadiacich výstupov.

Výhody a nevýhody

Na čo slúži príslušný polovodič? Najpopulárnejšie použitie je na prepínanie striedavého prúdu. V tomto ohľade je triak veľmi pohodlný - pomocou malého prvku môžete ovládať vysokonapäťové napájanie.

Riešenia sú obľúbené, keď nahrádzajú obvyklé elektromechanické relé. Výhodou takéhoto riešenia je, že neexistuje žiadny fyzický kontakt, vďaka ktorému sa zapnutie napájania stane spoľahlivejším, prepínanie je bez hluku, zdroj je rádovo väčší a výkon je vyšší. Ďalšou výhodou triaku je jeho relatívne nízka cena, ktorá spolu s vysokou spoľahlivosťou obvodu a MTBF vyzerá atraktívne.

Vývojárom sa nepodarilo úplne vyhnúť nedostatkom. Spotrebiče sa napríklad pri záťaži veľmi zahrievajú. Musíme zabezpečiť odvod tepla. Na radiátoroch sú inštalované výkonné (alebo "napájacie") triaky. Ďalšou nevýhodou ovplyvňujúcou používanie je vytváranie harmonických elektrické rušenie niektoré obvody triakových regulátorov (napríklad domáci stmievač na stmievanie).

Všimnite si toho, že napätie na zaťažení sa bude líšiť od sínusoidy, ktorá je spojená s minimálnym napätím a prúdom, pri ktorom je možné zapnutie. Z tohto dôvodu pripájajte iba záťaž, ktorá nemá vysoké požiadavky na výkon. Pri nastavovaní úlohy na dosiahnutie sínusoidy táto metóda prepínania nebude fungovať. Triaky sú veľmi citlivé na hluk, prechodové javy a rušenie. Tiež nie sú podporované vysoké spínacie frekvencie.

Oblasť použitia

Vlastnosti, nízke náklady a jednoduchosť zariadenia umožňujú úspešne používať triaky v priemysle a každodennom živote. Nájdete ich:

1. V práčke.
2. V rúre.
3. V peciach.
4. V elektrickom motore.
5. V rotačných kladivách a vŕtačkách.
6. Vhodné do umývačky riadu.
7. V stmievačoch.
8. Vo vysávači.

Tento zoznam nie je obmedzený na miesto, kde sa používa toto polovodičové zariadenie. Príslušné vodivé zariadenie sa používa takmer vo všetkých elektrických spotrebičoch, ktoré existujú iba v dome. Je poverená funkciou riadenia otáčania hnacieho motora v práčkach, používajú sa na riadiacej doske na spustenie prevádzky všetkých druhov zariadení - je jednoduchšie povedať, kde nie sú.

Hlavné charakteristiky

Uvažované polovodičové zariadenie je určené na ovládanie obvodov. Bez ohľadu na to, kde sa obvod používa, sú dôležité nasledujúce vlastnosti triakov:

1. Maximálne napätie. Indikátor, ktorý je dosiahnutý na výkonových elektródach, teoreticky nespôsobí poruchu. V skutočnosti je to maximálna prípustná hodnota za predpokladu, že je dodržaný teplotný rozsah. Buďte opatrní - dokonca aj krátkodobý prebytok môže mať za následok zničenie tohto prvku obvodu.
2. Maximálny krátkodobý impulzný prúd v otvorenom stave. Špičková hodnota a pre ňu povolené obdobie uvedené v milisekundách.
3. Rozsah pracovných teplôt.
4. Napätie riadiacej brány (zodpovedá minimálnemu konštantnému prúdu hradla).
5. Čas zapnutia.
6. Na zapnutie prístroja je potrebný minimálny riadiaci prúd DC.
7. Maximálne opakované impulzné napätie vo vypnutom stave. Tento parameter je vždy uvedený v sprievodnej dokumentácii. Udáva kritickú hodnotu napätia, limit pre toto zariadenie.
8. Maximálny pokles napätia na triaku v otvorenom stave. Udáva hraničné napätie, ktoré je možné nastaviť medzi výkonovými elektródami pri otvorení.
9. Kritická rýchlosť nárastu zapnutého prúdu a vypnutého napätia. Udáva sa v ampéroch a voltoch za sekundu. Prekročenie odporúčaných hodnôt môže viesť k poruche alebo chybnému otvoreniu na svojom mieste. Zaistite, aby prevádzkové podmienky boli v súlade s odporúčanými limitmi, a vylúčte rušenie, pri ktorom reproduktor prekročí špecifikovaný parameter.
10. Triak. Dôležité pre tepelné výpočty a ovplyvňuje stratový výkon.

Preto sme skúmali, čo je triak, za čo je zodpovedný, kde sa používa a aké má vlastnosti. Zohľadnené jednoduchým jazykom, teoretické základy položia základy pre budúce efektívne činnosti. Dúfame, že poskytnuté informácie boli pre vás užitočné a zaujímavé!