TRIAC - definicja, zastosowania i działanie

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





TRIAC (Triode for AC) to urządzenie półprzewodnikowe szeroko stosowane w sterowaniu mocą i zastosowaniach przełączania. Znajduje zastosowanie w przełączaniu, sterowaniu fazami, projektach przerywaczy, sterowaniu jasnością w lampach, sterowaniu prędkością w wentylatorach, silnikach itp. Układ sterowania mocą przeznaczony jest do sterowania poziomem dystrybucji prądu przemiennego lub stałego. Takie systemy sterowania mocą mogą służyć do ręcznego przełączania zasilania urządzeń lub w przypadku, gdy temperatura lub poziom oświetlenia wykraczają poza zadany poziom.

TRIAC



TRIAC jest odpowiednikiem dwóch tyrystorów SCR połączonych odwrotnie równolegle z bramkami połączonymi ze sobą. W rezultacie TRIAC działa jako przełącznik dwukierunkowy, który przekazuje prąd w obu kierunkach po wyzwoleniu bramki. TRIAC to urządzenie z trzema zaciskami, z głównym zaciskiem 1 (MT1), głównym zaciskiem 2 (MT2) i bramą. Zaciski MT1 i MT2 służą do łączenia linii fazowej i neutralnej, podczas gdy bramka służy do zasilania impulsu wyzwalającego. Bramka może być wyzwalana napięciem dodatnim lub ujemnym. Kiedy terminal MT2 otrzyma dodatnie napięcie w stosunku do zacisku MT1, a bramka otrzyma dodatni wyzwalacz, wówczas lewy tyrystor TRIAC wyzwala i obwód zostaje zakończony. Ale jeśli polaryzacja napięcia na zaciskach MT2 i MT1 zostanie odwrócona i do bramki zostanie przyłożony impuls ujemny, wówczas przewodzi prawy tyrystor triaka. Gdy prąd bramki zostanie usunięty, TRIAC wyłącza się. Zatem minimalny prąd trzymania Ih musi być utrzymany na bramce, aby utrzymać przewodzenie TRIAC.


Wyzwalanie TRIAC

Zazwyczaj w TRIAC możliwe są 4 tryby wyzwalania:



SYMBOL TRIAC

SYMBOL TRIAC

  1. Dodatnie napięcie na MT2 i dodatni impuls na bramce
  2. Dodatnie napięcie na MT2 i ujemny impuls na bramce
  3. Ujemne napięcie na MT2 i dodatni impuls na bramce
  4. Ujemne napięcie na MT2 i ujemny impuls na bramce

Czynniki wpływające na działanie TRIAC

W przeciwieństwie do SCR, TRIACS wymagają odpowiedniej optymalizacji do prawidłowego działania. Triaki mają nieodłączne wady, takie jak efekt częstotliwości, efekt luzu itp. Dlatego projektowanie obwodów opartych na triaku wymaga odpowiedniej staranności.

Wpływ stawki poważnie wpływa na działanie TRIAC

Między zaciskami MT1 i MT2 triaka istnieje wewnętrzna pojemność. Jeśli do zacisku MT1 zostanie doprowadzone gwałtownie rosnące napięcie, to powoduje to przebicie napięcia bramki. To niepotrzebnie uruchamia Triac. Zjawisko to nazywane jest efektem szybkości. Efekt szybkości występuje zwykle z powodu stanów nieustalonych w sieci, a także z powodu wysokiego prądu rozruchowego, gdy włączane są duże obciążenia indukcyjne. Można to zmniejszyć, podłączając sieć R-C między zaciskami MT1 i MT2.

EFEKT STOPY

EFEKT STOPY

Efekt luzu jest poważny w obwodach ściemniacza lampy:

Efekt luzu tylnego to poważna histereza sterowania, która rozwija się w obwodzie sterowania lampą lub w obwodach sterowania prędkością przy użyciu potencjometru do sterowania prądem bramki. Gdy rezystancja potencjometru wzrasta do maksimum, jasność lampy spada do minimum. Kiedy garnek jest odwrócony, lampa nie włącza się nigdy, dopóki opór garnka nie spadnie do minimum. Powodem tego jest rozładowanie kondensatora w triaku. Obwody ściemniacza lampy wykorzystują diak do podania impulsu wyzwalającego do bramki. Więc kiedy kondensator wewnątrz triaka rozładowuje się przez diak, pojawia się efekt rzęs. Można to naprawić, używając rezystora połączonego szeregowo z diakiem lub dodając kondensator między bramką a końcówką MT1 triaka.


Efekt luzu

Efekt luzu

Wpływ RFI na TRIAC

Zakłócenia częstotliwości radiowych poważnie wpływają na funkcjonowanie triaków. Kiedy triak włącza obciążenie, prąd obciążenia gwałtownie rośnie od zera do wysokiej wartości, w zależności od napięcia zasilania i rezystancji obciążenia. Powoduje to generowanie impulsów RFI. Siła RFI jest proporcjonalna do przewodu łączącego obciążenie z triakiem. Tłumik LC-RFI naprawi tę wadę.

Działanie TRIAC

Pokazano prosty obwód aplikacyjny TRIAC. Ogólnie TRIAC ma trzy zaciski M1, M2 i bramkę. TRIAC, obciążenie lampy i napięcie zasilania są połączone szeregowo. Gdy zasilanie jest włączone w cyklu dodatnim, prąd przepływa przez lampę, rezystory i DIAC (pod warunkiem, że impulsy wyzwalające są dostarczane na styku 1 sprzęgacza optycznego, co powoduje, że styki 4 i 6 zaczynają przewodzić) i dociera do zasilania, a następnie świeci się tylko lampa ta połowa cyklu bezpośrednio przez zaciski M2 i M1 TRIAC. W ujemnym półcyklu to samo się powtarza. W ten sposób lampa świeci w obu cyklach w sposób kontrolowany, w zależności od impulsów wyzwalających na optoizolatorze, jak pokazano na poniższym wykresie. Jeśli jest to podawane do silnika zamiast lampy, moc jest kontrolowana, co skutkuje kontrolą prędkości.

Obwód TRIAC

Obwód TRIAC

Formy fali TRIAC

Formy fali TRIAC

Zastosowania TRIAC:

TRIAC są używane w wielu zastosowaniach, takich jak ściemniacze światła, regulatory prędkości wentylatorów elektrycznych i innych silników elektrycznych oraz w nowoczesnych skomputeryzowanych obwodach sterujących wielu domowych małych i dużych urządzeń. Mogą być stosowane zarówno w obwodach prądu przemiennego, jak i stałego, jednak pierwotny projekt polegał na zastąpieniu wykorzystania dwóch tyrystorów w obwodach prądu przemiennego. Istnieją dwie rodziny TRIAC, które są używane głównie do celów aplikacji, są to BT136, BT139.

TRIAC BT136:

TRIAC BT136 to rodzina TRIAC, ma aktualny wskaźnik 6AMP. Widzieliśmy już aplikację TRIAC używającą BT136 powyżej.

Cechy BT136:

  • Bezpośrednie wyzwalanie ze sterowników małej mocy i układów logicznych
  • Możliwość wysokiego napięcia blokującego
  • Niski prąd trzymania dla obciążeń niskoprądowych i najniższe EMI przy komutacji
  • Planarna pasywacja zapewniająca odporność na napięcie i niezawodność
  • Wrażliwa bramka
  • Wyzwalanie we wszystkich czterech kwadrantach

Zastosowania BT136:

  • Uniwersalne zastosowanie w sterowaniu silnikami
  • Przełączanie ogólnego przeznaczenia

TRIAC BT139:

TRIAC BT139 należy również do rodziny TRIAC, ma aktualną stawkę 9AMP. Główną różnicą między BT139 i BT136 jest natężenie prądu, a BT139 TRIACS są używane do zastosowań o dużej mocy.

Cechy BT139:

  • Bezpośrednie wyzwalanie ze sterowników małej mocy i układów logicznych
  • Możliwość wysokiego napięcia blokującego
  • Planarna pasywacja zapewniająca odporność na napięcie i niezawodność
  • Wrażliwa bramka
  • Wyzwalanie we wszystkich czterech kwadrantach

Zastosowania BT139:

  • Kontrola silnika
  • Oświetlenie przemysłowe i domowe
  • Ogrzewanie i przełączanie statyczne

Kredyt zdjęciowy