Το TRIAC (Triode for AC) είναι η συσκευή ημιαγωγών που χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές ελέγχου ισχύος και εναλλαγής. Βρίσκει εφαρμογές σε εναλλαγή, έλεγχο φάσης, σχέδια ελικόπτερο, έλεγχο φωτεινότητας σε λαμπτήρες, έλεγχο ταχύτητας σε ανεμιστήρες, κινητήρες κ.λπ. Το σύστημα ελέγχου ισχύος έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει το επίπεδο διανομής AC ή DC Τέτοια συστήματα ελέγχου ισχύος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη χειροκίνητη εναλλαγή ισχύος σε συσκευές ή όταν η θερμοκρασία ή τα επίπεδα φωτός υπερβαίνουν ένα προκαθορισμένο επίπεδο.

TRIAC

Το TRIAC ισοδυναμεί με δύο SCR που συνδέονται αντίστροφα με τις πύλες που συνδέονται μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, το TRIAC λειτουργεί ως διακόπτης διπλής κατεύθυνσης για να περάσει το ρεύμα και στις δύο κατευθύνσεις μόλις ενεργοποιηθεί η πύλη. Το TRIAC είναι μια συσκευή τριών τερματικών με κύριο τερματικό1 (MT1), κύριο τερματικό 2 (MT2) και πύλη. Οι ακροδέκτες MT1 και MT2 χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση των γραμμών Phase και Neutral ενώ η πύλη χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του παλμού ενεργοποίησης. Η πύλη μπορεί να ενεργοποιηθεί είτε από θετική τάση είτε από αρνητική τάση. Όταν ο ακροδέκτης MT2 λαμβάνει θετική τάση σε σχέση με τον ακροδέκτη MT1 και η πύλη λαμβάνει θετική σκανδάλη, τότε το αριστερό SCR των ενεργοποιητών και του κυκλώματος TRIAC ολοκληρώνεται. Αλλά εάν η πολικότητα της τάσης στους ακροδέκτες MT2 και MT1 αντιστραφεί και εφαρμόζεται αρνητικός παλμός στην πύλη, τότε το σωστό SCR του Triac διεξάγει. Όταν αφαιρείται το ρεύμα πύλης, το TRIAC απενεργοποιείται. Επομένως, πρέπει να διατηρείται ένα ελάχιστο ρεύμα συγκράτησης Ih στην πύλη για να διατηρείται το TRIAC.

Ενεργοποίηση ενός TRIAC

Συνήθως είναι δυνατοί 4 τρόποι ενεργοποίησης στο TRIAC:

TRIAC-SYMBOL

Μια θετική τάση στο MT2 και ένας θετικός παλμός στην πύλη
Μια θετική τάση στο MT2 και ένας αρνητικός παλμός στην πύλη
Μια αρνητική τάση στο MT2 και θετικός παλμός στην πύλη
Μια αρνητική τάση στο MT2 και ένας αρνητικός παλμός στην πύλη

Παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία του TRIAC

Σε αντίθεση με τα SCR, το TRIACS απαιτεί σωστή βελτιστοποίηση για την ορθή λειτουργία του. Τα Triacs έχουν εγγενή μειονεκτήματα, όπως το Rate rate, το Backlash effect κ.λπ. Έτσι, ο σχεδιασμός κυκλωμάτων με βάση το Triac χρειάζεται κατάλληλη φροντίδα.

Η επίδραση του ρυθμού επηρεάζει σοβαρά τη λειτουργία του TRIAC

Υπάρχει εσωτερική χωρητικότητα μεταξύ των τερματικών MT1 και MT2 του Triac. Εάν ο ακροδέκτης ΜΤ1 παρέχεται με μια απότομα αυξανόμενη τάση, τότε έχει ως αποτέλεσμα τη διακοπή τάσης πύλης. Αυτό ενεργοποιεί το Triac άσκοπα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται Rate effect. Η επίδραση του ρυθμού εμφανίζεται συνήθως λόγω των μεταβατικών στο δίκτυο και επίσης λόγω του υψηλού ρεύματος εισόδου όταν ενεργοποιούνται τα βαριά επαγωγικά φορτία. Αυτό μπορεί να μειωθεί συνδέοντας ένα δίκτυο R-C μεταξύ των τερματικών MT1 και MT2.

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΠΙΠΤΩΣΗΣ

Το εφέ Backlash είναι σοβαρό στα κυκλώματα Dimmer Lamp:

Το φαινόμενο της οπίσθιας βλεφαρίδας είναι η σοβαρή υστέρηση ελέγχου που αναπτύσσεται στα κυκλώματα ελέγχου λαμπτήρων ή ελέγχου ταχύτητας χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρο για τον έλεγχο του ρεύματος πύλης. Όταν η αντίσταση του ποτενσιόμετρου αυξάνεται στο μέγιστο, η φωτεινότητα της λάμπας μειώνεται στο ελάχιστο. Όταν το δοχείο γυρίσει πίσω, η λάμπα δεν ανάβει ποτέ έως ότου η αντίσταση του δοχείου μειωθεί στο ελάχιστο. Ο λόγος για αυτό είναι η εκφόρτιση του πυκνωτή στο Triac. Τα κυκλώματα αμυδρό φωτισμού χρησιμοποιούν ένα Diac για να δώσουν σφυγμό ενεργοποίησης στην πύλη. Έτσι, όταν ο πυκνωτής μέσα στο Triac εκκενώνεται μέσω του Diac, αναπτύσσεται το εφέ Back Lash. Αυτό μπορεί να διορθωθεί χρησιμοποιώντας ένα Resistor σε σειρά με το Diac ή προσθέτοντας έναν πυκνωτή μεταξύ της πύλης και του τερματικού MT1 του Triac.

Εφέ αντίδρασης

Επίδραση του RFI στο TRIAC

Η παρεμβολή ραδιοσυχνοτήτων επηρεάζει σοβαρά τη λειτουργία των Triacs. Όταν το Triac ενεργοποιεί το φορτίο, το ρεύμα φορτίου αυξάνεται απότομα από μηδέν σε υψηλή τιμή ανάλογα με την τάση τροφοδοσίας και την αντίσταση του φορτίου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία παλμών RFI. Η ισχύς του RFI είναι ανάλογη με το καλώδιο που συνδέει το φορτίο με το Triac. Ένας καταστολέας LC-RFI θα διορθώσει αυτό το ελάττωμα.

Εργασία του TRIAC

Εμφανίζεται ένα απλό κύκλωμα εφαρμογής του TRIAC. Γενικά, το TRIAC έχει τρεις ακροδέκτες M1, M2 και πύλη. Ένα TRIAC, ένα φορτίο λαμπτήρα και μια τάση τροφοδοσίας συνδέονται σε σειρά. Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη σε θετικό κύκλο, τότε το ρεύμα ρέει μέσω λαμπτήρα, αντιστάτες και DIAC (υπό την προϋπόθεση ότι παρέχονται παλμοί ενεργοποίησης στον ακροδέκτη 1 του οπτικού ζεύκτη που οδηγεί στην ακροδέκτη 4 και 6) και φτάνει στην τροφοδοσία και στη συνέχεια μόνο η λάμπα ανάβει για ο μισός κύκλος κατευθείαν μέσω των τερματικών M2 και M1 του TRIAC. Στον αρνητικό μισό κύκλο το ίδιο πράγμα επαναλαμβάνεται. Έτσι, η λυχνία ανάβει και στους δύο κύκλους με ελεγχόμενο τρόπο, ανάλογα με τους παλμούς ενεργοποίησης στον οπτικό μονωτή, όπως φαίνεται στο παρακάτω γράφημα. Εάν αυτό δοθεί σε έναν κινητήρα αντί για λάμπα, η ισχύς ελέγχεται με αποτέλεσμα τον έλεγχο της ταχύτητας.

Κύκλωμα TRIAC

Μορφές TRIAC Wave

Εφαρμογές του TRIAC:

Τα TRIAC χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, όπως φωτιστικά φωτισμού, ρυθμιστές ταχύτητας για ηλεκτρικούς ανεμιστήρες και άλλους ηλεκτρικούς κινητήρες και στα σύγχρονα ηλεκτρονικά κυκλώματα ελέγχου πολλών μικρών και μεγάλων οικιακών συσκευών. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σε κυκλώματα AC και DC, ωστόσο ο αρχικός σχεδιασμός ήταν να αντικαταστήσει τη χρήση δύο SCR σε κυκλώματα AC. Υπάρχουν δύο οικογένειες TRIAC, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για σκοπούς εφαρμογής, είναι BT136, BT139.

TRIAC BT136:

Το TRIAC BT136 είναι μια οικογένεια TRIAC, έχει τρέχον ρυθμό 6AMP. Έχουμε ήδη δει μια εφαρμογή του TRIAC χρησιμοποιώντας το BT136 παραπάνω.

Χαρακτηριστικά του BT136:

Άμεση ενεργοποίηση από προγράμματα οδήγησης χαμηλής ισχύος και λογικά IC
Δυνατότητα υψηλής τάσης αποκλεισμού
Χαμηλό ρεύμα συγκράτησης για φορτία χαμηλού ρεύματος και χαμηλότερο EMI κατά τη μετακίνηση
Επίπεδο παθητικό για ανθεκτικότητα τάσης και αξιοπιστία
Ευαίσθητη πύλη
Ενεργοποίηση και στα τέσσερα τεταρτημόρια

Εφαρμογές του BT136:

Καθολικά χρήσιμο στον έλεγχο κινητήρα
Εναλλαγή γενικού σκοπού

TRIAC BT139:

Το TRIAC BT139 υπάγεται επίσης στην οικογένεια TRIAC, έχει τρέχον ρυθμό 9AMP. Η κύρια διαφορά μεταξύ BT139 και BT136 είναι ο τρέχων ρυθμός και το BT139 TRIACS χρησιμοποιούνται για εφαρμογές υψηλής ισχύος.

Χαρακτηριστικά του BT139: