Симметричный тринистор (TRIAC, триак)

Добавлено 13 октября 2018 в 21:04

SCR тиристоры являются однонаправленными (односторонними) относительно тока устройствами, что делает их полезными для управления только постоянным током. Если объединить два SCR тиристора параллельно друг другу, но в противоположных направлениях, как были объединены два динистора (диода Шокли), чтобы сформировать симметричный динистор (DIAC), мы получим новое устройство, известное как симметричный тринистор, TRIAC (триак) (рисунок ниже).

Симметричный тринистор (TRIAC, триак)Эквивалентная схема на базе SCR тиристоров и условное обозначение симметричного тринистора (TRIAC тиристора)

Поскольку отдельные SCR тиристоры более гибки для использования в современных системах управления, они чаще встречаются в схемах, таких как драйверы двигателей; симметричные тринисторы (TRIAC) обычно встречаются в простых, маломощных приложениях, таких как бытовые диммерные коммутаторы. На рисунке ниже показана простая схема регулировки яркости лампы вместе с фазосдвигающей резисторно-конденсаторной цепью, необходимой для срабатывания после пика.

Управление питанием с использованием фазы на основе симметричного тринистора (TRIAC)

Симметричные тринисторы (TRIAC) известны тем, что они отпираются несимметрично. Это означает, что они обычно не срабатывают при одном и том же уровне напряжения управляющего электрода как для одной полярности, так и для другой. Вообще говоря, это нежелательно, так как несимметричное срабатывание приводит к формированию формы сигнала тока с множеством гармонических частот. Формы сигналов, симметричные выше и ниже их средних осевых линий, состоят только из гармоник с нечетными номерами. С другой стороны, несимметричные формы сигналов содержат четные гармоники (которые могут сопровождаться или нет гармониками с нечетными номерами).

В интересах уменьшения общего содержания гармоник в системах питания, чем меньше и менее разнообразны гармоники, тем лучше, – еще одна причина, почему для сложных, высокомощных схемах управления предпочитают отдельные SCR тиристоры, а не симметричные тринисторы (TRIAC). Одним из способов получения симметричной формы сигнала тока через TRIAC является использование устройства, внешнего по отношению к симметричному тринистору, для выбора момента выдачи переключающего импульса. Симметричный динистор, помещенный последовательно с управляющим электродом, прекрасно справляется с этой задачей (рисунок ниже).

Симметричный динистор (DIAC) улучшает симметричность управления

Напряжения переключения симметричного динистора (DIAC) имеют тенденцию быть гораздо более симметричными (для одной полярности такое же, как для другой), чем пороги напряжения переключения симметричного тринистора (TRIAC). Поскольку симметричный динистор (DIAC) предотвращает любой ток управляющего электрода до тех пор, пока переключающее напряжение не достигнет определенного, повторяемого уровня в любом направлении, точка отпирания симметричного тринистора (TRIAC) в одном полупериоде и в следующем имеет тенденцию быть более постоянной, а форма сигнала – более симметричной выше и ниже относительно его осевой линии.

Практически все характеристики и параметры SCR тиристоров одинаково применимы и симметричным тринисторам (TRIAC), за исключением того, что TRIAC, конечно, является двунаправленным (может проводить ток в обоих направлениях). Об этом устройстве больше нечего рассказывать, кроме важной оговорки относительно обозначений его выводов.

Из эквивалентной схемы, показанной ранее, можно подумать, что основные выводы 1 и 2 являются взаимозаменяемыми. Это не так! Хотя полезно представлять, что симметричный тринистор TRIAC состоит из двух тринисторов (SCR тиристоров), соединенных вместе, он фактически построен из одного куска полупроводникового материала, легированного и разделенного на слои соответствующим образом. Фактические рабочие характеристики могут несколько отличаться от характеристик эквивалентной модели.

Это становится наиболее очевидным, противопоставляя две простые схемы, из которых одна работает, а другая – нет. Следующие две схемы представляют собой варианты схемы диммера лампы, показанной ранее, в которой для упрощения удалены фазосдвигающий конденсатор и симметричный динистор (DIAC). Хотя в результирующей схеме отсутствует возможность тонкой настройки управления ее более сложной версии (с конденсатором и DIAC), она работает (рисунок ниже).

Схема с соединенными управляющим электродом и основным выводом 2 работает

Предположим, мы должны были поменять местами два основных вывода симметричного тринистора (TRIAC). Согласно эквивалентной принципиальной схеме, показанной в этой статье ранее, обмен местами не должен иметь никакого значения. Эта схема должна работать (рисунок ниже).

Схема с соединенными управляющим электродом и основным выводом 1 не работает

Однако если эта схема будет собрана, выяснится, что она не работает! На нагрузку не будет подаваться питание, симметричный тринистор TRIAC не будет отпираться вообще, независимо от того, насколько низкое или высокое значение сопротивления установлено на резисторе управления. Ключом к успешному запуску симметричного тринистора TRIAC является то, что управляющий электрод получает свой переключающий ток со стороны основного вывода 2 (основной вывод на противоположной стороне условного обозначения TRIAC от вывода управляющего электрода) в схеме. Идентификация выводов ОВ₁ и ОВ₂ должна выполняться по модели детали через техническое описание или справочник.

Резюме

• Симметричный тринистор TRIAC действует так же, как два SCR тиристора, подключенных друг к другу в противоположных направлениях для двунаправленной работы (с переменным током).
• Управление на симметричном тринисторе TRIAC чаще встречается в простых схемах с малой мощностью, а не в сложных схемах высокой мощности. В больших схемах управления питанием, как правило, предпочитают несколько SCR тиристоров.
• При использовании для управления питанием нагрузки переменным током симметричные тринисторы TRIAC часто сопровождаются симметричными динисторами DIAC, подключенными последовательно с их управляющими электродами. Симметричный динистор DIAC помогает симметричному тринистору TRIAC отпираться более симметрично (более одинаково в обеих полярностях).
• Основные выводы 1 и 2 у симметричного тринистора TRIAC не являются взаимозаменяемыми.
• Для успешного запуска симметричного тринистора TRIAC ток управляющего электрода должен поступать со стороны основного вывода 2 (ОВ₂) в схеме!

Оригинал статьи:

• The TRIAC

Теги

SCR / тринистор (кремниевый управляемый выпрямитель)ОбучениеСимистор / TRIAC / триак (симметричный тринистор)ТиристорЭлектроника

Назад

Оглавление

Вперед

1 120 В диак триак

Рис. 24-18. Двухполупе- риодная схема с фазовым управлением.

С_х образуют фазосдвигающую цепь. Когда напряжение на конденсаторе C_t достигает напряжения включения диака, он частично разряжается через диак и управляющий элек­трод триака. Этот разряд создает импульс, переключающий триак в проводящее состояние. Такая цепь полезна при управлении мощностью ламп, нагревателей и скоростью небольших электродвигателей.

Проверка КУВ с помощью омметра

1. Определите полярность выводов омметра. Белый вывод является положительным, а черный — отрицательным.

2. Подсоедините выводы омметра — положительный к ка­тоду, а отрицательный к аноду. Сопротивление долж­но превышать 1 МОм.

3. Поменяйте выводы местами — отрицательный к катоду, а положительный к аноду. Сопротивление опять долж­но превышать 1 МОм.

4. Оставив выводы омметра подсоединенными, как в п.З, соедините управляющий электрод с анодом. Сопротив­ление должно упасть до величины, меньшей 1 МОм.

5. Удалите соединение между управляющим электродом и анодом. Если используется низкоомная шкала оммет­ра, то сопротивление должно оставаться низким. Если используется высокоомная шкала омметра, сопротивле­ние должно вернуться к прежнему значению, превыша­ющему 1 МОм.

   На высокоомных шкалах омметр не обес­печивает достаточного тока, чтобы удержать включен­ное состояние КУВ при удалении соединения.

6. Отсоедините выводы омметра от КУВ и повторите тест. Так как некоторые омметры не дают однозначного ре­зультата на шаге 5, достаточно и шага 4.

Проверка триаков с помощью омметра

1. Определите полярность выводов омметра.

2. Соедините положительный вывод омметра с выводом МТ1, а отрицательный с выводом МТ2. Сопротивление должно быть высоким.

3. Оставив выводы омметра подсоединенными, как в п. 2, соедините управляющий электрод с МТ1. Сопротивле­ние должно упасть.

4. Удалите соединение управляющего электрода с МТ1. Со­противление должно остаться низким. Омметр может не обеспечить достаточного тока для удержания триака в

открытом состоянии, если управляющий электрод тре­бует большого тока.

5. Отсоедините выводы омметра и соедините их так, как указано в п. 2. Сопротивление опять должно быть вы­соким.

6. Соедините управляющий электрод с МТ2. Сопротивле­ние должно упасть.

7. Удалите соединение управляющего электрода с МТ2. Со­противление должно остаться низким.

8. Отсоедините выводы омметра и поменяйте их места­ми — отрицательный вывод соедините с МТ1, а поло­жительный — с МТ2. Сопротивление должно быть вы­соким.

9. Соедините управляющий электрод с МТ1. Сопротивле­ние должно упасть.

10. Удалите соединение управляющего электрода с МТ1. Со­противление должно остаться низким.

И.Отсоедините выводы омметра и снова подсоедините их в такой же конфигурации. Сопротивление опять долж­но быть высоким.

12. Соедините управляющий электрод с МТ2. Сопротивле­ние должно упасть.

13. Удалите соединение управляющего электрода с МТ2. Со­противление должно остаться низким.

14.Отсоедините выводы омметра и снова подсоедините их. Сопротивление должно быть высоким.

Проверка диаков с помощью омметра

1 кОм

Небольшое напряжена переменного тока

Проверяемый

диак

О

I

Рис. 24-19. Динамическая проверка диака.

При проверке диаков с помощью омметра низкое сопро­тивление в любом направлении указывает на то, что уст­

ройство не открыто (неисправно), однако это не свидетель­ствует о том, что устройство закорочено. Дальнейшая про­верка диака требует специальной цепи для проверки на­пряжения на его выводах (рис. 24-19).

К

У

А

• Триаки могут управлять током, текущим в любом на­правлении, с помощью либо положительного, либо от­рицательного сигнала на управляющем электроде.

• Схематическим обозначением триака является:

МТ1

МТ2

• КУВ могут управлять токами до 1400 ампер, а триаки — только до 25 ампер.

• КУВ имеют предельные напряжения до 2600 вольт, а триаки — только до 500 вольт.

• КУВ могут работать на частотах до 30000 герц, а триа­ки — на частотах до 400 герц.

• Поскольку триаки имеют несимметричные запускаю­щие характеристики, для их запуска требуются диаки.

• Диаки — это двунаправленные запускающие диоды.

• Схематическим обозначением диака является:

• Диаки используются главным образом, как запускаю­щие устройства для триаков.

• Тиристоры могут быть проверены с помощью специаль­ных приборов для проверки транзисторов или с помо­щью омметров.

Разница между DIAC и TRIAC

Что такое DIAC (диод для переменного тока)?

DIAC — двунаправленный полупроводниковый переключатель, включается как в прямом, так и в обратном направлении. Устройство является членом Семейство тиристоров, и оно в основном используется для срабатывания TRIAC и других тиристоров. схемы на основе. DIAC начинает проводить электрический ток, если приложено напряжение выходит за пределы напряжения пробоя.

Большинство DIAC имеют трехслойную структуру с разрывом напряжение около 30В. Также DIAC не имеют электрода затвора, в отличие от некоторых другие тиристоры, которые обычно используются для запуска симисторов.

прорыв DIAC напряжение имеет тенденцию быть гораздо более симметричным (то же самое в одной полярности, как другие), кроме порогов напряжения срабатывания TRIAC.

Что вам нужно Знать о DIAC

• Это двухконтактное коммутационное устройство, изготовленное из полупроводниковый материал.
• DIAC не что иное, как комбинация двух SCR соединены спиной к спине.
• В конструкции DIAC используются два материала Р-типа и три материала N-типа без затворной клеммы.
• DIAC может проводить в обоих направлениях; таким образом он может охарактеризовать как двунаправленное устройство.
• DIAC можно переключить из выключенного состояния в включенное состояние для любой полярности приложенного напряжения.
• DIAC можно включить как положительным, так и отрицательный полупериод переменного напряжения питания.
• DIAC может быть выполнен в структуре PNP или NPN форма.
• Все регионы в DIAC одинаковы по размеру.
• Большинство DIAC имеют трехслойную структуру с напряжение пробоя около 30В.
• Выводы DIAC не обозначены как анод и катод, а как А1 и А2 или главный вывод МТ1 и МТ2.
• DIAC в основном используются в качестве триггерных устройств в приложений с фазовым запуском и регулированием мощности, поскольку DIAC помогает обеспечивают более резкий и мгновенный триггерный импульс (в отличие от устойчиво возрастающее линейное напряжение), которое используется для включения главного коммутационного устройства.
• DIAC начинает проводить ток только тогда, когда достигается напряжение пробоя.
• DIAC разработан специально для запуска TRIAC или SCR.
• DIAC также называют «симметричными триггерных диодов из-за симметричности их характеристической кривой.
• Напряжение отключения DIAC, как правило, намного больше симметричный (одинаково в одной полярности, как и в другой), чем запуск TRIAC пороги напряжения.

TRIAC (Триод Для переменного тока)?

TRIAC представляет собой трехполюсное полупроводниковое коммутационное устройство. который используется для управления током в цепи. Это один из самых важных представителей семейства тиристоров, это двунаправленное устройство, может пропускать ток как в прямом, так и в обратном направлении, что означает, что они могут проводить как в условиях строб-сигнала, положительного, так и отрицательный.

Большинство симисторов можно активировать при подаче положительного или отрицательное напряжение на затвор (для SCR требуется положительное напряжение). После запуска, Симисторы продолжают проводить, даже если ток затвора прекращается, до тех пор, пока основная ток падает ниже определенного уровня, называемого током удержания.

Что вам нужно Знать о TRIAC

• TRIAC представляет собой двунаправленный тиристор, аналогичный к двум тиристорам, соединенным обратно параллельно, но с использованием общего соединения затвора.
• TRIAC представляет собой трехконтактное устройство.
• Нет терминала ворот.
• Симистор может работать в обоих направлениях; может таким образом, можно охарактеризовать как двунаправленное устройство.
• Функция TRIAC как положительная, так и отрицательная напряжение управления затвором.
• TRIAC может работать в четырех различных режимах.
• Четыре слоя полупроводника.
• TRIAC может управлять как положительным, так и отрицательным полупериоды входного сигнала переменного тока.
• TRIAC управляет питанием постоянного и переменного тока.
• Менее надежен.
• Требуется только один радиатор.
• Как правило, большинство симисторов доступны в рейтингах менее 40 Ампер и при напряжении до 600 Вольт.
• Прямая и обратная характеристики TRIAC аналогичны прямым характеристикам устройства SCR
• TRIAC находит свое применение в коммутации, фазе управление, конструкции прерывателей, управление яркостью ламп, управление скоростью вращения вентиляторов, двигатели и т. д.
• Триаки печально известны тем, что не работают симметрично. Это означает, что они обычно не срабатывают при одном и том же уровне напряжения затвора для одна полярность как для другой.

Читайте также : Разница между SCR и TRIAC

Разница Между DIAC и TRIAC в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ	ДИАК	Триак
Акроним	DIAC означает диод для переменного тока.	TRIAC расшифровывается как триод для переменного тока.
Описание	DIAC представляет собой двухэлектродный двунаправленный лавинный диод, который может быть переключается из выключенного состояния во включенное состояние для любой полярности приложенного Напряжение.	TRIAC представляет собой трехконтактный электронный элемент, который проводит ток в любом направлении при срабатывании.
Описание по отношению к SCR	DIAC — это не что иное, как комбинация двух SCR, подключенных обратно к назад.	TRIAC представляет собой двунаправленный тиристор, аналогичный двум SCR. подключены обратно параллельно, но с использованием общего затвора.
Количество клемм	DIAC представляет собой двухконтактное устройство, изготовленное из полупроводникового материала.	TRIAC представляет собой трехполюсное полупроводниковое коммутационное устройство, которое используется для контроля протекания тока в цепи.
Количество слоев	DIAC имеет три слоя полупроводникового материала и два перехода.	TRIAC состоит из четырех слоев полупроводникового материала.
Допустимая мощность	Допустимая мощность DIAC невелика.	Допустимая мощность TRIAC высока.
Триггер	DIAC могут запускаться в обоих направлениях независимо от полярность питания.	Большинство TRIACS можно активировать, применив либо положительное, либо отрицательное напряжение на затвор.
Терминал ворот	DIACS не имеют электрода затвора и обычно используются для запуска TRIAC.	У него нет терминала ворот.
Природа	Напряжение пробоя DIAC имеет тенденцию быть намного более симметричным	Симисторы печально известны тем, что не работают симметрично.
Приложение	DIAC находит свое применение в выключателях переменного тока, цепях управления теплом и регулирование скорости универсальных двигателей.	TRIAC находит свое применение в коммутации, управлении фазой, прерывателе конструкции, контроль яркости ламп, контроль скорости вращения вентиляторов, двигателей и т. д.

Что такое DIAC — Применение Схемы » Electronics Notes

DIAC — это двунаправленный полупроводниковый переключатель, который может включаться как в прямой, так и в обратной полярности выше определенного напряжения: он часто используется для обеспечения определенного переключения симистора.

---

Симистор, диак, тиристор Учебное пособие Включает:
Основы работы с тиристорами Структура тиристорного устройства Тиристорный режим Затвор выключения тиристора, ГТО Технические характеристики тиристора Что такое симистор Технические характеристики симистора Обзор Диака

---

DIAC — это двухполупериодный или двунаправленный полупроводниковый переключатель, который можно включать как в прямой, так и в обратной полярности.

Название DIAC происходит от слов DI ode AC переключатель. DIAC — это электронный компонент, который широко используется для облегчения даже срабатывания TRIAC при использовании в переключателях переменного тока, и в результате они часто встречаются в регуляторах освещенности, таких как те, которые используются в домашнем освещении. Эти электронные компоненты также широко используются в пусковых схемах для люминесцентных ламп.

Хотя этот термин встречается нечасто, DIAC также можно назвать симметричными триггерными диодами — термин, возникающий из-за симметрии их характеристической кривой.

DIAC бывают разных форматов. В качестве отдельных компонентов они могут содержаться в небольших корпусах с выводами, их можно получить в корпусах для поверхностного монтажа, в больших корпусах, крепящихся болтами к шасси, или во множестве других корпусов. Поскольку они часто используются в качестве комбинации DIAC TRIAC, их часто интегрируют в тот же кристалл, что и TRIAC.

Символ DIAC

Символ DIAC, используемый для обозначения этого электронного компонента на принципиальных схемах, можно запомнить как комбинацию двух диодов, которые могут показаться параллельными друг другу, но подключенными в противоположных направлениях.

Символ цепи DIAC

Из-за того, что DIAC являются двунаправленными устройствами, выводы не могут быть помечены как анод и катод, как для диода. Вместо этого они могут быть помечены как A1 и A2 или MT1 и MT2, где MT означает «Основной терминал».

Операция DIAC

В электронных схемах, включающих DIAC, используется тот факт, что DIAC проводит ток только после превышения определенного напряжения пробоя. На схеме он обозначен как V _BO .

Фактическое напряжение пробоя будет зависеть от множества факторов при его изготовлении, но оно будет указано в спецификации для конкретного типа компонента.

При возникновении напряжения пробоя ДИС резко снижается сопротивление компонента, что приводит к резкому уменьшению падения напряжения на ДИС до В _Ф .

Соответствующее увеличение тока. Это хорошо видно на приведенной ниже вольт-амперной характеристике устройства.

DIAC будет оставаться в проводящем состоянии до тех пор, пока ток, протекающий через него, не упадет ниже определенного значения, известного как ток удержания. Когда ток падает ниже тока удержания, DIAC снова переключается в высокоомное или непроводящее состояние.

Вольт-амперная характеристика DIAC

DIAC широко используются в приложениях переменного тока, и было обнаружено, что устройство «сбрасывается» в непроводящее состояние каждый раз, когда напряжение в цикле падает так, что ток падает ниже тока удержания.

Поскольку поведение устройства примерно одинаково в обоих направлениях, оно может обеспечить метод обеспечения одинакового переключения для обеих половин цикла переменного тока, например. для симисторов.

Большинство DIAC имеют напряжение пробоя около 30 вольт, хотя точные характеристики зависят от конкретного типа устройства.

Интересно, что их поведение несколько похоже на поведение неоновой лампы, хотя они обеспечивают гораздо более точное напряжение включения и, таким образом, обеспечивают гораздо лучшую степень компенсации переключения.

Структура диака

DIAC может быть изготовлен в виде двухслойной или пятислойной структуры — на практике разница между этими двумя устройствами относительно невелика.

В трехслойной структуре переключение происходит, когда соединение, смещенное в обратном направлении, испытывает обратный пробой. Трехслойная версия устройства является более распространенной и может иметь напряжение пробоя около 30 В. Работа почти симметрична благодаря симметрии устройства.

Хотя структура может показаться похожей на структуру биполярного транзистора, фактическое изготовление, слои и т. д. существенно отличаются. Центральная область, например, намного толще.

Структура древовидного уровня DIAC

Также доступна пятиуровневая структура DIAC. Это не совсем так, хотя и дает кривую IV, которая очень похожа на трехслойную версию.

Эту структуру можно рассматривать как два разделительных диода, соединенных встречно-параллельно.

Структура пятислойного DIAC

С точки зрения его работы, когда верхний вывод более положительный по отношению к нижнему на диаграмме, ток не течет через соответствующий N-слой, а течет по пути, состоящему из P2, N2 , П1, Н1. Когда потенциал меняется на противоположный, ток течет по пути областей P1, N2, P2, N3.

Для большинства приложений используется трехслойная версия DIAC. Это обеспечивает достаточное улучшение коммутационных характеристик. Для некоторых приложений может использоваться пятислойное устройство.

Приложения DIAC

Одно из основных применений DIAC в электронных схемах, использующих TRIAC. Симисторы не срабатывают симметрично из-за небольших различий между двумя половинами устройства.

Несимметричное срабатывание и результирующие формы волны вызывают генерацию нежелательных гармоник – чем менее симметрична форма волны, тем выше уровень генерации гармоник.

Комбинация DIAC TRIAC

Для решения проблем, связанных с несимметричной работой, DIAC часто помещают последовательно с затвором. Это устройство помогает сделать переключение более равномерным для обеих половин цикла. Это связано с тем, что характеристика переключения DIAC намного более равномерная, чем у TRIAC.

Поскольку DIAC предотвращает протекание любого тока затвора до тех пор, пока напряжение запуска не достигнет определенного напряжения в любом направлении, это делает точку срабатывания TRIAC более равномерной в обоих направлениях. Ввиду их полезности DIAC часто могут быть встроены в терминал затвора TRIAC.

Хотя использование DIAC улучшает характеристики TRIAC, оно все еще не идеально, и в результате TRIAC, как правило, используются в электронных схемах с малым током или мощностью, поскольку остается некоторая несимметрия с результирующими гармониками и другими проблемами. все еще присутствуют. Они были бы гораздо важнее в сильноточных цепях, поэтому вместо них обычно используются два тиристора.

Использование двух тиристоров обеспечивает гораздо более удовлетворительное решение для больших токов, чем TRIAC, но за счет дополнительных электронных компонентов. TRIAC идеально подходит для небольших силовых цепей, поскольку он уменьшает количество электронных компонентов, общий размер и стоимость. Именно по этой причине они широко используются в диммерах, где размер и стоимость являются очень важными параметрами.

DIAC являются широко используемыми электронными компонентами. Основное применение DIAC — использование вместе с TRIAC для выравнивания их характеристик переключения.