TRIAC - Definícia, Aplikácie a práca

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





TRIAC (trioda pre striedavý prúd) je polovodičové zariadenie široko používané v aplikáciách na riadenie a prepínanie výkonu. Nájde uplatnenie v spínaní, fázovom riadení, dizajnoch chopperov, regulácii jasu žiaroviek, regulácii otáčok vo ventilátoroch, motoroch atď. Systém riadenia výkonu je navrhnutý na riadenie úrovne distribúcie striedavého alebo jednosmerného prúdu. Takéto systémy riadenia výkonu sa môžu použiť na manuálne prepínanie napájania spotrebičov alebo v prípade, keď teplota alebo úroveň osvetlenia prekročí nastavenú úroveň.

TRIAC



TRIAC je ekvivalentný dvom SCR pripojeným inverzne paralelne s bránami spojenými dohromady. Výsledkom je, že TRIAC funguje ako obojsmerný prepínač, ktorý po spustení brány prenáša prúd v oboch smeroch. TRIAC je trojkoncové zariadenie s hlavným terminálom 1 (MT1), hlavným terminálom 2 (MT2) a bránou. Terminály MT1 a MT2 sa používajú na pripojenie fázových a neutrálnych vodičov, zatiaľ čo brána sa používa na napájanie spúšťacieho impulzu. Gate môže byť spustený buď kladným alebo záporným napätím. Keď terminál MT2 dostane kladné napätie vzhľadom na terminál MT1 a brána dostane pozitívny spúšťač, potom sa ľavá SCR TRIAC spustí a obvod sa dokončí. Ale ak je polarita napätia na svorkách MT2 a MT1 obrátená a na bránu sa aplikuje negatívny impulz, potom vedie pravá SCR triaku. Po odstránení prúdu brány sa TRIAC vypne. Takže na bráne musí byť udržiavaný minimálny prídržný prúd Ih, aby bol TRIAC stále vodivý.


Spustenie systému TRIAC

V systéme TRIAC sú zvyčajne možné 4 režimy spúšťania:



TRIAC-SYMBOL

TRIAC-SYMBOL

  1. Kladné napätie pri MT2 a kladný impulz pri hradle
  2. Kladné napätie pri MT2 a záporný impulz pri hradle
  3. Záporné napätie pri MT2 a kladný impulz pri hradle
  4. Záporné napätie pri MT2 a záporný impulz pri bráne

Faktory ovplyvňujúce fungovanie TRIAC

Na rozdiel od SCR vyžaduje TRIACS správnu optimalizáciu pre svoje správne fungovanie. Triaky majú inherentné nevýhody ako efekt frekvencie, efekt vôle atď. Takže návrh obvodov založených na triaku vyžaduje náležitú starostlivosť.

Efekt sadzby závažne ovplyvňuje fungovanie systému TRIAC

Medzi svorkami MT1 a MT2 triaku je vnútorná kapacita. Ak je svorka MT1 napájaná prudko sa zvyšujúcim napätím, vedie to k prelomeniu hradlového napätia. To zbytočne spustí Triac. Tento jav sa nazýva Rate effect. Frekvenčný efekt sa zvyčajne vyskytuje v dôsledku prechodových javov v sieti a tiež v dôsledku vysokého zapínacieho prúdu pri zapnutí veľkých indukčných záťaží. To je možné znížiť pripojením siete R-C medzi terminály MT1 a MT2.

Miera efektu

Miera efektu

Efekt vôle je v obvodoch stmievača žiarovky výrazný:

Účinok spätného bičovania je silná hysterézia riadenia, ktorá sa vyvíja v obvodoch riadenia žiarovky alebo riadenia rýchlosti pomocou potenciometra na riadenie prúdu brány. Keď sa odpor potenciometra zvýši na maximum, jas žiarovky sa zníži na minimum. Keď je hrniec otočený dozadu, lampa sa nikdy nerozsvieti, kým odpor hrnca neklesne na minimum. Dôvodom je vybitie kondenzátora v Triaku. Obvody stmievača žiarovky používajú Diac na dodanie spúšťacieho impulzu do brány. Takže keď sa kondenzátor vo vnútri Triaku vybije cez Diac, vytvorí sa efekt Back lash. To je možné napraviť použitím rezistora zapojeného do série s Diacom alebo pridaním kondenzátora medzi bránu a svorku MT1 Triaku.


Efekt vôle

Efekt vôle

Vplyv RFI na TRIAC

Rádiofrekvenčné rušenie závažne ovplyvňuje fungovanie triakov. Keď Triak zapne záťaž, prúd záťaže prudko stúpne z nuly na vysokú hodnotu v závislosti od napájacieho napätia a odporu záťaže. To má za následok generovanie impulzov RFI. Sila RFI je úmerná drôtu spájajúcemu záťaž s Triakom. Potlačovač LC-RFI túto chybu napraví.

Fungovanie systému TRIAC

Je zobrazený jednoduchý aplikačný obvod TRIAC. Spravidla má TRIAC tri terminály M1, M2 a bránu. TRIAC, zaťaženie žiarovky a napájacie napätie sú zapojené do série. Keď je napájanie ZAPNUTÉ v pozitívnom cykle, potom prúd preteká lampou, odpormi a DIAC (za predpokladu, že na kolíku 1 optočlenu sú poskytované spúšťacie impulzy, čo vedie k tomu, že kolíky 4 a 6 začnú viesť) hradlom a dosiahne napájanie a potom iba žiarovka svieti ten polovičný cyklus priamo cez terminál M2 a M1 systému TRIAC. V negatívnom polovičnom cykle sa opakuje to isté. Takto lampa v obidvoch cykloch žiari kontrolovaným spôsobom v závislosti od spúšťacích impulzov na optoizolátore, ako je vidieť na nasledujúcom grafe. Ak je toto dané motoru namiesto žiarovky, je riadený výkon, ktorý vedie k regulácii otáčok.

Obvod TRIAC

Obvod TRIAC

Vlnové formy TRIAC

Vlnové formy TRIAC

Aplikácie TRIAC:

TRIAC sa používajú v mnohých aplikáciách, ako sú stmievače svetla, regulátory otáčok pre elektrické ventilátory a iné elektrické motory a v moderných počítačových riadiacich obvodoch mnohých malých a veľkých domácich spotrebičov. Môžu byť použité ako do striedavých, tak aj do jednosmerných obvodov, avšak pôvodný návrh mal nahradiť použitie dvoch SCR v striedavých obvodoch. Existujú dve rodiny TRIAC, ktoré sa používajú hlavne na aplikačné účely, sú to BT136, BT139.

TRIAC BT136:

TRIAC BT136 je rodina TRIAC, má súčasnú rýchlosť 6amp. Aplikáciu TRIAC pomocou BT136 sme už videli vyššie.

Vlastnosti BT136:

  • Priame spúšťanie z nízkoenergetických ovládačov a logických integrovaných obvodov
  • Vysoká schopnosť blokovacieho napätia
  • Nízky prídržný prúd pre nízke prúdové zaťaženia a najnižšie EMI pri komutácii
  • Rovinná pasivácia pre robustnosť a spoľahlivosť napätia
  • Citlivá brána
  • Spúšťanie vo všetkých štyroch kvadrantoch

Aplikácie BT136:

  • Univerzálne užitočné pri ovládaní motora
  • Prepínanie na všeobecné účely

TRIAC BT139:

TRIAC BT139 tiež spadá do rodiny TRIAC, má súčasnú rýchlosť 9amp. Hlavným rozdielom medzi BT139 a BT136 je prúdová rýchlosť a BT139 TRIACS sa používajú pre aplikácie s vysokým výkonom.

Vlastnosti BT139:

  • Priame spúšťanie z nízkoenergetických ovládačov a logických integrovaných obvodov
  • Vysoká schopnosť blokovacieho napätia
  • Rovinná pasivácia pre robustnosť a spoľahlivosť napätia
  • Citlivá brána
  • Spúšťanie vo všetkých štyroch kvadrantoch

Aplikácie BT139:

  • Ovládanie motora
  • Priemyselné a domáce osvetlenie
  • Kúrenie a statické spínanie

Fotografický kredit