Proiectare și principiu de funcționare
Structura unui tiristor simetric constă într-o placă formată din straturi alternative cu fire electrice de tip p și n și ale contactelor electrozilor principalului și ale acțiunilor de control.
În total, în structura semiconductorului există 5 straturi de tip p și n. Zona dintre straturi este numită joncțiune pn, care deține o caracteristică non-liniară I-V cu contra-neglijabilitate neglijabilă în direcția opusă, unde minusul este stratul n și plus este stratul p și valoarea cea mai ridicată a rezistenței în direcția opusă. Defecțiunea pn-joncțiune are loc la tensiuni de câteva mii de volți.
În timpul introducerii mecanismului în direcția dreaptă, jumătatea dreaptă a structurii intră în muncă. Partea stângă a structurii este oprită, este considerată a fi o rezistență foarte mare pentru curentul cu posesie.
Caracteristicile unui plan dinamic și constant al tiristorului simetric atunci când acționează în direcția înainte, la primirea unui semnal de control pozitiv, corespund acelorași date ale tiristorului care lucrează în direcția directă.
Cum funcționează un triac? Principiul funcționării dispozitivului se bazează pe trecerea unui semnal electric în două direcții . Acest lucru face posibilă utilizarea triacurilor ca releu electric în diferite scheme în care este necesară reglarea încărcării sau trecerea curentului prin circuit. Unul dintre avantajele incontestabile ale unui tiristor simetric este faptul că furnizarea unui canal de trecere nu necesită prezența unui nivel constant de tensiune în cheia de comandă. Nu trebuie decât să aveți o valoare mai mare decât un anumit nivel, în funcție de utilizare.
tipuri
Vorbind despre tipurile de dispozitive, este necesar să acceptăm faptul că acest triac este considerat unul dintre tipurile de tiristoare . Dacă există diferențe în muncă, atunci tiristorul poate fi reprezentat ca un fel de triac. Diferențele se situează în catodul de control și în diferitele principii de funcționare ale acestor tiristoare.
Dispozitivele importate sunt reprezentate pe scară largă pe piața rusă. Principala lor diferență față de triacurile rusești este că nu necesită o reglare avansată în circuitul propriu-zis. Acest lucru face posibilă salvarea pieselor și a spațiului în PCB. De regulă, încep să lucreze simultan după introducerea în schemă. Trebuie doar să selectați cu precizie triacul dorit pentru toate datele necesare.
Pro și contra
După ce am înțeles ce este un triac, să explorăm argumentele pro și contra acestui dispozitiv de control.
Plusurile includ :
- Nu există contacte mecanice în dispozitiv.
- Perioadă lungă de funcționare, cu aproape nicio defalcare.
- Principiul de funcționare a dispozitivelor elimină arcurile în timpul funcționării, chiar și la cel mai înalt curent de curent.
- Cost redus.
Dar, ca orice fixare, tiristoarele simetrice nu sunt fără contra:
- Distrugerea considerabilă a căldurii în timpul funcționării.
- Susceptibilitatea la interferențe electromagnetice și la zgomot.
- Incapacitatea de a lucra la frecvențe semnificative de curent variabil.
- Voltajul scade până la 2 volți în dispozitivul aflat în stare deschisă. Cu toate acestea, acest coeficient nu depinde de puterea fluxului curent. Acest factor este considerat un obstacol în calea utilizării triacurilor în modelele cu putere redusă.
În același timp, tiristoarele simetrice cu cele mai ridicate curenți se încălzesc, ceea ce va necesita utilizarea dispozitivelor pentru răcirea carcasei. În industrie, există răcirea dispozitivelor puternice prin metoda activă - cu ajutorul unui ventilator.
Dezvoltarea tehnologiei
Particularitatea tiristorilor simetrici cu 4 cadrane este includerea lor falsă, care poate provoca un eșec. Acest lucru necesită utilizarea unui lanț suplimentar de siguranță care să conțină diverse componente.
Relativ recent, au fost inventate dispozitive cu 3 cadrane, care au avantajele necesare :
- Prin reducerea numărului de componente necesare, placa a devenit și mai compactă.
- Ca urmare, reducerea pierderii de efort și reducerea costului produsului finit.
- În absența unui amortizor și a unei clapete de accelerație, a fost posibil să se utilizeze tiristoare simetrice în circuite de înaltă frecvență.
În plus, simplificarea schemei a permis utilizarea unui triac cu 3 cvadranți în dispozitivele de încălzire: un astfel de sistem se încălzește mai puțin și nu răspunde la temperatura din jur.
Domeniul de aplicare
Principiul de funcționare și dimensiunile compacte ale triacilor fac posibilă utilizarea lor aproape peste tot . La începutul propriului său eveniment, mecanismele au fost utilizate în proiectarea de transformatoare puternice și dispozitive de umplere.
Astăzi, odată cu formarea producției de semiconductori mici, tiristoarele au devenit mai compacte, ceea ce face posibilă aplicarea lor în cele mai variate modele și zone.
Un triac este un mecanism atât de flexibil și multifuncțional care, datorită proprietății sale, trece la poziția conductivă printr-un impuls declanșat cu un semn pozitiv sau negativ care nu depinde de cheia care exprimă proprietățile polarității momentane. Conform esenței denumirii, anodul și catodul pentru dispozitiv nu au relevanță.
Triac-ul este utilizat ca releu solid-state. Este specifică unei mici valori a curentului de pornire necesar pentru supraîncărcarea cu curenți mari. Funcțiile cheie ale acestui dispozitiv pot fi efectuate printr-un comutator sau printr-un releu de sensibilitate ridicat și alte perechi de contacte cu un curent de până la 50 mA, iar mărimea curentului de suprasarcină poate fi limitată numai de semnele pentru care triacul a fost proiectat.
Nu mai puțin extinse este utilizarea unui simistor ca un dimmer și controlul vitezei motorului electric . Circuitul se bazează pe utilizarea componentelor de pornire, care sunt formate dintr-un schimbător de fază RC, iar potențiometrul controlează iluminarea, iar rezistența este proiectată pentru a limita curentul de suprasarcină. Dezvoltarea impulsurilor se face cu sprijinul dynistorului. Deja după defalcări în dynistor, care are loc ca urmare a diferenței de potențial între condensator, pulsul descărcărilor condensatorului care are loc imediat se întoarce pe triac.
În industrie, dispozitive puternice sunt utilizate pentru a controla mașinile, pompele și alte echipamente electrice, în care este necesară o schimbare netedă a curentului de curgere. În viața de zi cu zi, utilizarea triacilor este chiar mai largă:
- Aceasta este aproape întreaga unealtă: de la un burghiu manual și o șurubelniță până la un încărcător pentru bateriile auto.
- Numeroase aparate de uz casnic: aspiratoare, ventilatoare, uscătoare de păr și așa mai departe.
- În designul compresorului la domiciliu - aparate de aer condiționat și frigidere.
- Incalzitoare electrice: seminee, cuptoare, cuptoare cu microunde.
Utilizarea pe scară largă a dispozitivelor a fost un impuls pentru studiul dimmerilor - un dispozitiv popular pentru controlul iluminării ușoare de azi. Principiul funcționării dimmerului automat se bazează pe utilizarea unui triac.
Restricții privind utilizarea
Triac-ul are mai multe limitări atunci când este aplicat, în special cu suprasarcină inductivă. Limitările afectează rata de schimbare a tensiunii (dV / dt) între anozi triac și rata de schimbare a curentului de funcționare di / dt.
Într-adevăr, în timpul perioadei de tranziție a triacului de la poziția închisă la starea conductoare, circuitul extern poate cauza un curent considerabil. În acest caz, perioada de scădere instantanee a efortului în retragerea triacului nu are loc. Astfel, în același timp, va exista o tensiune și o putere instantanee de dezvoltare, care poate ajunge la cantități semnificative.
Energia confundată într-un spațiu mic activează o creștere bruscă a temperaturii nodurilor pn. Dacă temperatura critică este prea mare, un triac va fi distrus, cauzat de o rată de creștere excesivă di / dt.
În plus, restricțiile se aplică schimbărilor în eforturile a două categorii: în dV / dt în raport cu un triac închis și într-un triac deschis (acesta din urmă, mai mult, se numește viteză de comutare).
Viteza excesivă de creștere a efortului cuprins între concluziile A1 și A2 ale triacului îngropat poate provoca deschiderea acestuia în cazul lipsei de semnal în electrodul de comandă. Această manifestare este cauzată de capacitatea internă a triacului. Încărcarea curentului electric de această capacitate poate fi necesară pentru a debloca triacul.
Cu toate acestea, aceasta nu este considerată principala condiție prealabilă pentru divulgarea anticipată. Valoarea maximă a dV / dt în cazul comutării triacului este, în principiu, foarte nesemnificativă și o schimbare foarte rapidă a forței în cablurile triacului în timpul perioadei de blocare poate provoca imediat o pornire nouă. În mod similar, triacul este deblocat din nou, în timp ce trebuie să se închidă.
Verificarea triacului
Orice, chiar și cel mai fiabil dispozitiv poate eșua. Nu este o excepție și un triac. Din acest motiv, este important să se înțeleagă modul în care poate fi monitorizat pentru operabilitate, pentru a putea fi înlocuit. Pentru aceasta puteți utiliza 2 moduri.
Prima metodă este folosirea a 2 ohmmetre analogice . Următoarele măsurători sunt efectuate în felul următor:
- Sonde 1 ohmmetru conectat la catod și anodul triacului. Va fi mai confortabil dacă sondele sunt fixate cu cleme astfel încât să nu sară. Dacă introduceți un dispozitiv, rezistența va fi foarte extinsă: indicatorul va "minți";
- Sonde 2 ohmmetre sunt conectate în felul următor: o singură sondă este atașată anodului și o altă sondă este atinsă de electrodul de comandă.
Dacă tiristorul corespunzător este în stare bună, atunci va avea loc deschiderea acestuia, iar reacția în primul ohmmetru va scădea la câteva ohmi.
A doua metodă de control implică formarea unui multimetru. Pentru ca măsurătorile să fie fiabile, comutatorul testerului este setat la poziția "verificare diodă". Apoi cablurile de testare sunt fixate în anod și catod. În cazul sondei cu ac, se poate utiliza un adaptor cu un fir. Spre deosebire de un ohmmetru, multimetrul va demonstra o rezistență egală cu 1. Apoi blocăm electrodul negativ și poarta cu un fir subțire. Deblocarea semiconductorului se va produce, iar rezistența reală a triacului va fi afișată pe ecranul testerului.