Triac: prinsip kerja, aplikasi, perangkat dan manajemen

Dari artikel ini, Anda akan belajar apa yang triac, prinsip pengoperasian perangkat ini, serta fitur penerapannya. Tapi pertama-tama, perlu menyebutkan bahwa triac - adalah sama seperti yang dari thyristor (hanya seimbang). Oleh karena itu, tidak bisa tanpa dalam sebuah artikel yang menjelaskan prinsip pengoperasian thyristor dan fitur mereka. Tanpa pengetahuan tentang dasar-dasar tidak akan bekerja untuk merancang dan membangun bahkan skema kontrol sederhana.

thyristor

thyristor adalah beralih perangkat semikonduktor, yang mampu melewati arus dalam satu arah saja. Hal ini sering disebut sebagai katup dan menarik analogi antara itu dan dioda kemudi. Dalam thyristor memiliki tiga terminal, satu - elektroda kontrol. Ini, untuk menempatkan kasar, tombol dengan cara yang elemen switching dalam modus konduksi. Artikel ini akan dianggap sebagai kasus khusus dari thyristor - triac - konstruksi dan operasi dari berbagai sirkuit nya.

Thyristor - itu adalah sebuah saklar rectifier dan bahkan penguat sinyal. Sering digunakan sebagai kontrol (tetapi hanya dalam kasus ketika seluruh kabel diberi makan dari sumber tegangan AC). Semua thyristor adalah beberapa fitur yang perlu berbicara lebih detail.

sifat thyristor

Di antara segudang karakteristik dari elemen semikonduktor dapat mengidentifikasi yang paling signifikan:

1. Thyristor seperti dioda, yang mampu melakukan arus listrik dalam satu arah saja. Dalam hal ini, mereka beroperasi di sirkuit sebagai dioda penyearah.
2. Dari OFF ke keadaan ON dari thyristor dapat diterjemahkan dengan menerapkan sinyal ke elektroda kontrol dengan bentuk tertentu. Oleh karena itu kesimpulan - thyristor switch seperti ada dua negara (stabil baik). Dengan cara yang sama dan dapat beroperasi triac. Prinsip operasi dari jenis kunci elektronik berdasarkan itu cukup sederhana. Tetapi untuk membuat kembali ke keadaan terbuka asli, perlu bahwa kondisi tertentu terpenuhi.
3. Sinyal kontrol saat ini, yang diperlukan untuk transisi kristal thyristor dari modus terkunci terbuka, jauh lebih sedikit daripada kerja (secara harfiah diukur dalam milliamperes). Ini berarti bahwa thyristor memiliki sifat-sifat penguat arus.
4. Hal ini dimungkinkan untuk denda menyesuaikan arus rata-rata yang mengalir melalui beban terhubung, asalkan beban terhubung secara seri dengan thyristor. Akurasi penyesuaian tergantung pada apakah panjang sinyal kontrol elektroda. Dalam hal ini, thyristor bertindak sebagai regulator kekuasaan.

Thyristor dan strukturnya

Thyristor - adalah elemen semikonduktor yang memiliki fungsi kontrol. kristal terdiri dari empat lapisan jenis p dan n yang alternatif. Dengan cara yang sama dibangun dan triac. Prinsip operasi, aplikasi, struktur elemen dan keterbatasan penggunaan dianggap secara rinci dalam artikel.

Struktur dijelaskan juga disebut empat. daerah struktur P-tepi terhubung dengannya terminal polaritas positif dari sumber listrik, disebut anoda. Akibatnya, wilayah kedua n (juga ekstrim) - itu adalah katoda. Untuk itu diterapkan tegangan listrik negatif.

Apa sifat-sifat thyristor

Jika analisis lengkap dari struktur thyristor, adalah mungkin untuk menemukan di dalamnya tiga transisi (elektron-lubang). Akibatnya, rangkaian setara dapat dibentuk pada transistor semikonduktor (polar, bipolar, bidang) dan dioda, yang memungkinkan untuk memahami perilaku thyristor ketika kontrol daya elektroda.

Dalam kasus di mana anoda relatif positif ke katoda, dioda ditutup dan karenanya thyristor juga berperilaku sama. Dalam kasus mengubah polaritas dari kedua thyristor dioda bias juga terkunci. Demikian pula, Triac dan fungsi.

Prinsip operasi dari jari-jari, tentu saja, untuk menjelaskan sangat tidak mudah, tapi kami akan mencoba untuk melakukannya pada.

Bagaimana membuka thyristor

Anda perlu memperhatikan rangkaian setara untuk memahami prinsip pengoperasian thyristor. Ini mungkin terdiri dari dua transistor (transistor). Berikut di atasnya dan lebih mudah untuk mempertimbangkan proses thyristor menembak. Ini menetapkan beberapa arus yang mengalir melalui elektroda kontrol thyristor. Ketika saat ini diimbangi arah depan. saat ini dianggap sebagai struktur dasar untuk transistor dari p-n-p.

Oleh karena itu, arus kolektor akan lebih dalam waktu (control diperlukan nilai saat ini dikalikan dengan gain dari transistor). Selanjutnya, dapat dilihat bahwa nilai arus basis transistor kedua dengan struktur konduksi p-n-p, dan akan dibuka. Dengan demikian arus kolektor dari transistor kedua adalah sama dengan produk dari keuntungan dari kedua transistor dan kontrol saat awalnya ditetapkan. Triac (prinsip operasi dan manajemen dianggap dalam artikel) memiliki sifat yang mirip.

Selanjutnya, saat ini harus dijumlahkan dengan sebelumnya menentukan rangkaian kontrol saat ini. Dan mendapatkan persis nilai yang Anda ingin menyimpan transistor pertama di negara terkunci. Dalam hal ini, ketika kontrol saat ini sangat besar, dua transistor secara bersamaan jenuh. OS internal yang terus mempertahankan konduktivitas bahkan ketika saat awal hilang pada elektroda kontrol. Pada saat yang sama di anoda dari thyristor terdeteksi nilai saat cukup tinggi.

Cara mematikan thyristor

Transisi ke keadaan terkunci dari thyristor adalah mungkin dalam kasus untuk terbuka kontrol elektroda sel tidak diterapkan sinyal. Ketika saat ini turun ke berkekuatan tertentu, disebut hypostatically saat ini (atau kurungan saat ini).

thyristor dimatikan dan dalam kasus jika ada pemutusan dalam rangkaian beban. Atau bila tegangan diterapkan ke sirkuit (eksternal) mengubah polaritas. Hal ini terjadi pada akhir setiap setengah siklus ketika sirkuit ini didukung dari sumber AC.

Ketika bekerja thyristor sirkuit DC, penguncian dapat dicapai dengan switch sederhana atau tombol jenis mekanik. Ini menghubungkan ke beban dalam seri dan digunakan untuk de-energi sirkuit. Dan prinsip operasi serupa regulator daya pada triac, namun, ada beberapa fitur di sirkuit.

Cara off thyristor

Namun, switch dapat dihubungkan secara paralel, kemudian menggunakannya untuk memotong anoda saat ini terjadi, dan thyristor ditransfer ke keadaan terkunci. Beberapa jenis thyristor dapat dihidupkan lagi, jika Anda membuka kontak saklar. Hal ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa selama pembukaan kontak parasit persimpangan kapasitansi thyristor akumulasi biaya, sehingga menciptakan gangguan.

Oleh karena itu, diinginkan untuk membuang saklar sehingga antara katoda dan elektroda kontrol. Ini akan memastikan bahwa thyristor dimatikan secara normal, dan menahan arus akan terputus. Kadang-kadang untuk kenyamanan dan meningkatkan kinerja dan kehandalan digunakan sebagai pengganti kunci thyristor tambahan mekanik. Perlu dicatat bahwa pekerjaan triac sangat mirip dengan operasi SCRs.

triacs

Dan sekarang lebih dekat dengan subyek artikel - harus dianggap sebagai kasus khusus dari Thyristor - Triac. Prinsip operasi ini mirip dengan nya yang dianggap sebelumnya. Tapi ada beberapa perbedaan dan fitur khas. Oleh karena itu perlu untuk berbicara tentang hal itu secara lebih rinci. triac adalah perangkat di dasar yang merupakan kristal semikonduktor. Hal ini sering digunakan dalam sistem yang beroperasi pada arus bolak-balik.

Definisi paling sederhana dari perangkat ini - switch, tetapi dikelola. Dalam keadaan terkunci, ia bekerja persis sama sebagai saklar terbuka. Ketika sinyal yang diterapkan pada elektroda kontrol dari perangkat triac terjadi transisi ke keadaan terbuka (mode konduksi). Ketika beroperasi dalam mode ini, Anda dapat menggambar paralel dengan switch, yang kontak ditutup.

Ketika sinyal tidak ada dalam rangkaian kontrol, dalam salah satu periode setengah (yang beroperasi di sirkuit AC) ada transisi dari modus triac Terbuka di dalam ruangan. Triac yang banyak digunakan dalam modus relay (misalnya, dalam desain switch fotosensitif atau termostat). Tapi mereka sering digunakan dalam sistem kontrol yang berfungsi pada prinsip-prinsip fase kontrol tegangan pada beban (regulator yang halus).

Struktur dan operasi dari triac

Triac - itu adalah tidak seperti thyristor simetris. Oleh karena itu, berdasarkan nama, kita dapat menyimpulkan - itu adalah mudah untuk menggantikan dua thyristor, yang termasuk dalam anti-paralel. Arah manapun ia mampu melewati arus. Pada triac memiliki tiga keluaran utama - kontrol, untuk memasok sinyal dan dasar (anoda, katoda), sehingga dapat melewati arus operasi.

Triac (prinsip operasi untuk "dummies" bahwa unsur semikonduktor disediakan untuk perhatian Anda) dibuka ketika pin kontrol adalah minimum yang diperlukan nilai saat ini. Atau dalam kasus ketika dua elektroda lain dari beda potensial lebih tinggi dari nilai batas.

Dalam kebanyakan kasus, kelebihan tegangan menyebabkan triac yang dipicu secara spontan ketika amplitudo maksimum tegangan suplai. Transisi ke keadaan terkunci terjadi dalam kasus mengubah polaritas arus operasi atau penurunan ke tingkat yang lebih rendah dari holding saat ini.

Cara membuka triac

Ketika bertenaga dari listrik AC adalah perubahan dari mode operasi dengan mengubah polaritas tegangan pada elektroda kerja. Untuk alasan ini, tergantung pada apakah polaritas arus dalam kontrol, Anda dapat memilih 4 jenis prosedur ini.

Asumsikan antara elektroda bekerja tegangan diterapkan. Sebuah kontrol tegangan elektroda tanda berlawanan dengan yang diterapkan pada sirkuit anoda. Dalam hal ini, pergeseran kuadran triac - prinsip operasi, seperti dapat dilihat, cukup sederhana.

Ada 4 kuadran, dan masing-masing ditentukan rilis saat ini, retensi, inklusi. Pemicu saat ini harus dipertahankan sampai saat sepanjang tidak akan melebihi beberapa kali (2-3) itu adalah nilai holding saat ini. Bahwa ini adalah saat penembakan triac - minimum yang diperlukan rilis saat ini. Jika kita menyingkirkan kontrol arus, triac akan berada dalam keadaan konduktif. Selain itu, dalam mode ini akan berjalan sampai waktu seperti selama arus dalam rangkaian anoda lebih kurungan saat ini.

Apakah pembatasan dikenakan saat menggunakan Triac

Sulit untuk digunakan saat beban induktif. Laju perubahan tegangan dan arus terbatas. Ketika triac beralih dari modus terkunci untuk membuka, ada arus yang signifikan dalam sirkuit eksternal. Tegangan tidak drop langsung ke terminal kekuatan triac. Sebuah kekuatan akan langsung tumbuh dan mencapai nilai cukup tinggi. Energi yang hilang, karena ruang kecil sangat meningkatkan suhu semikonduktor.

Dalam kasus melebihi nilai kritis adalah kerusakan kristal, karena saat ini kenaikan yang terlalu cepat. Jika triac, yang dalam kondisi terkunci, mengerahkan ketegangan dan pemotongan itu untuk meningkatkan, akan ada pembukaan saluran (dengan tidak adanya rangkaian kontrol sinyal). Fenomena ini dapat diamati karena fakta bahwa akumulasi muatan terjadi di dalam kapasitansi parasit dari semikonduktor. Selain itu, biaya saat ini memiliki nilai yang cukup untuk membuka triac.