Che cos'è un triac, come funziona ea cosa serve

Triac è un dispositivo a semiconduttore. Il suo nome completo è un tiristore triodo simmetrico. La sua caratteristica è che è possibile condurre corrente in entrambe le direzioni. Questo elemento circuitale ha tre uscite: una è il controllo e le altre due sono potenza. In questo articolo considereremo il principio di funzionamento, il dispositivo e lo scopo del triac in vari circuiti di apparecchi elettrici.

Design e principio di funzionamento

Una caratteristica del triac è la conduttività bidirezionale della corrente elettrica che attraversa il dispositivo. Il design del dispositivo si basa sull'uso di due tiristori contro-paralleli con controllo comune. Questo principio di funzionamento ha dato il nome dall'abbreviazione "tiristori simmetrici". Poiché la corrente elettrica può fluire in entrambe le direzioni, non ha senso designare uscite di potenza come anodo e catodo. L'elettrodo di controllo completa il quadro generale.

Il simbolo sul diagramma secondo GOST:

L'aspetto è il seguente:

Ci sono cinque transizioni nel triac che ti consentono di organizzare due strutture. Quale verrà utilizzato dipende dal luogo di formazione (potenza specifica erogata) di polarità negativa.

Come funziona un triac? Inizialmente, il dispositivo a semiconduttore è in uno stato bloccato e la corrente non lo attraversa. Quando viene applicata una corrente all'elettrodo di controllo, quest'ultimo passa allo stato aperto e il triac inizia a passare corrente attraverso se stesso. Quando si utilizza l'alimentazione CA, la polarità dei contatti cambia costantemente. Lo schema in cui viene utilizzato l'elemento in questione funzionerà senza problemi. Dopotutto, la corrente viene passata in entrambe le direzioni. Affinché il triac possa svolgere le sue funzioni, viene applicato un impulso di corrente all'elettrodo di controllo, dopo aver preso l'impulso, la corrente attraverso l'anodo condizionale e il catodo continua a fluire fino a quando il circuito è rotto o sono sotto tensione di polarità inversa.

Se utilizzato in un circuito a corrente alternata, il triac si chiude sulla semionda inversa di una sinusoide, quindi è necessario applicare un impulso di polarità opposta (lo stesso sotto il quale si trovano gli elettrodi di "potenza" dell'elemento).

Il principio di funzionamento del sistema di controllo può essere regolato in base al caso specifico e all'applicazione. Dopo l'apertura e l'inizio del flusso, non è necessario fornire corrente all'elettrodo di controllo. Il circuito di alimentazione non si romperà. Se è necessario spegnere l'alimentazione, ridurre la corrente nel circuito al di sotto del livello del valore di mantenimento o cortocircuitare il circuito di alimentazione.

Segnali di controllo

Per ottenere il risultato desiderato con un triac, non usare la tensione, ma la corrente. Perché l'apparecchio si apra, deve trovarsi ad un certo livello ridotto. Per ogni triac, l'intensità della corrente di controllo può essere diversa, può essere trovata dal foglio dati per un elemento specifico.Ad esempio, per il triac KU208, questa corrente dovrebbe essere superiore a 160 mA e per il KU201 - almeno 70 mA.

La polarità del segnale di controllo deve corrispondere alla polarità dell'anodo condizionale. Per controllare il triac, usano spesso un interruttore e un limite di corrente resistorese è controllato da un microcontrollore, potrebbe essere necessario installare un transistor aggiuntivo per non bruciare l'uscita MK o utilizzare un driver ottico triac, come MOC3041 e simili.

I triac a quattro quadranti possono essere sbloccati da un segnale con qualsiasi polarità. Questo vantaggio presenta un inconveniente: potrebbe essere necessaria una maggiore corrente di controllo.

In assenza del dispositivo viene sostituito da due tiristori. In questo caso, è necessario selezionare correttamente i loro parametri e ripetere il circuito di controllo. Dopotutto, il segnale verrà inviato a due pin di controllo.

Vantaggi e svantaggi

A cosa serve il dispositivo a semiconduttore in questione? Il caso d'uso più popolare è la commutazione nei circuiti CA. A questo proposito, il triac è molto conveniente: utilizzando un piccolo elemento, è possibile fornire il controllo dell'alimentazione ad alta tensione.

Le soluzioni sono popolari quando sostituiscono il solito relè elettromeccanico. Il vantaggio di questa soluzione è che non esiste alcun contatto fisico, a causa del quale l'accensione diventa più affidabile, la commutazione è silenziosa, la risorsa ha ordini di grandezza maggiori e la velocità è maggiore. Un altro vantaggio del triac è il suo prezzo relativamente basso, che, insieme all'elevata affidabilità del circuito e al tempo medio tra i guasti, sembra attraente.

Gli sviluppatori non sono riusciti a evitare completamente gli svantaggi. Quindi, i dispositivi si riscaldano molto sotto carico. È necessario fornire dissipazione del calore. I triac potenti (o "di potenza") sono installati sui radiatori. Un altro svantaggio che influisce sull'uso è la creazione di armoniche interferenza elettrica alcuni circuiti di regolatori del triac (ad esempio un dimmer domestico per la regolazione dell'illuminazione).

Si noti che la tensione sul carico differirà dall'onda sinusoidale, che è associata alla tensione minima e alla corrente a cui è possibile l'inclusione. Per questo motivo, è necessario collegare solo un carico che non imponga requisiti di alimentazione elevati. Quando si imposta l'attività per ottenere un'onda sinusoidale, questo metodo di commutazione non funzionerà. I triac sono altamente sensibili al rumore, ai transitori e alle interferenze. Anche le alte frequenze di commutazione non sono supportate.

Area di applicazione

Le caratteristiche, il basso costo e la semplicità del dispositivo consentono un uso efficace dei triac nell'industria e nella vita di tutti i giorni. Si possono trovare:

1. In lavatrice.
2. Nel forno.
3. Nel forno.
4. In un motore elettrico.
5. In martelli perforatori e trapani.
6. In lavastoviglie.
7. Nei dimmer.
8. In un aspirapolvere.

In questo elenco, in cui viene utilizzato questo dispositivo a semiconduttore, non è limitato. L'uso del dispositivo conduttore in questione viene effettuato in quasi tutti gli apparecchi elettrici che esistono solo in casa. È incaricato di controllare la rotazione del motore di azionamento nelle lavatrici, vengono utilizzati sulla scheda di controllo per avviare il funzionamento di vari dispositivi - è più facile dire dove non si trovano.

Caratteristiche principali

Prendi in considerazione un dispositivo a semiconduttore progettato per controllare i circuiti. Indipendentemente da dove viene utilizzato nel circuito, le seguenti caratteristiche dei triac sono importanti:

1. La massima tensione. L'indicatore, che, ottenuto con elettrodi di potenza, non causerà, in teoria, guasti. In effetti, è il valore massimo consentito soggetto all'intervallo di temperatura. Fai attenzione: anche un eccesso a breve termine può provocare la distruzione di questo elemento della catena.
2. La massima corrente impulsiva a breve termine nello stato aperto. Il valore di picco e il periodo valido per esso, indicato in millisecondi.
3. Intervallo di temperatura di lavoro
4. Attivazione della tensione di controllo (corrisponde alla corrente di attivazione costante minima).
5. Puntuale.
6. Il controllo di corrente continua minimo richiesto per accendere il dispositivo.
7. Massima tensione di picco ripetitiva quando chiuso. Questo parametro è sempre indicato nella documentazione di accompagnamento. Indica il limite di tensione critica per questo strumento.
8. La caduta di tensione massima attraverso il triac nello stato aperto. Indica il limite di tensione che può essere impostato tra gli elettrodi di potenza quando è aperto.
9. La velocità di variazione critica della corrente nello stato aperto e della tensione nello stato chiuso. Indicato rispettivamente in ampere e volt al secondo. Il superamento dei valori consigliati può comportare una rottura o un'errata apertura fuori posto. È necessario garantire le condizioni di lavoro per conformarsi agli standard raccomandati ed escludere le interferenze in cui la dinamica supera un determinato parametro.
10. Triac body. È importante per i calcoli termici e influisce sulla dissipazione di potenza.

Quindi abbiamo esaminato cos'è un triac, di cosa è responsabile, dove viene utilizzato e quali caratteristiche ha. Le basi teoriche considerate in un linguaggio semplice aiuteranno a gettare le basi per future attività produttive. Speriamo che le informazioni fornite siano state utili e interessanti per te!