Triacs - Circuite de lucru și de aplicare

Un triac poate fi comparat cu un releu de blocare. Acesta se va porni instantaneu și se va închide imediat ce este declanșat și va rămâne închis atât timp cât tensiunea de alimentare rămâne peste zero volți sau polaritatea de alimentare nu este modificată.

Dacă alimentarea este alternativă (curent alternativ), triacul se va deschide în perioadele în care ciclul de curent alternativ traversează linia zero, dar se va închide și va porni ON imediat ce va fi declanșat.

Avantajele Triac ca întrerupătoare statice

• Triac-urile pot fi înlocuite în mod eficient pentru comutatoare mecanice sau relee pentru controlul sarcinilor în circuitele de curent alternativ.
• Triac-urile pot fi configurate pentru a comuta sarcini relativ mai grele prin declanșare minimă de curent.
• Când triac-urile conduc (aproape), ele nu produc efect de declin, ca în cazul întrerupătoarelor mecanice.
• Când triac-urile se opresc (la AC trecere zero ), face acest lucru fără a produce tranzitori, din cauza EMF-urilor etc.
• Triacurile elimină, de asemenea, fuziunea contactelor sau problemele de arc, precum și alte forme de uzură care sunt frecvent observate în întrerupătoarele electrice bazate pe mecanică.
• Triac-urile dispun de o declanșare flexibilă, care le permite să fie comutate în orice punct dat al ciclului de intrare AC, printr-un semnal pozitiv de joasă tensiune peste poartă și pământ comun.
• Această tensiune de declanșare ar putea fi de la orice sursă de curent continuu, cum ar fi o baterie sau un semnal rectificat de la sursa de curent alternativ. În orice caz, triacul va trece prin perioadele de comutare OPRIT ori de câte ori fiecare formă de undă de curent alternativ se deplasează prin linia de trecere zero (curentă), așa cum este descris mai jos:

Cum să porniți un Triac

Un triac este format din trei terminale: Gate, A1, A2, așa cum se arată mai jos:

Pentru a porni un Triac, trebuie să se aplice un curent de declanșare a porții pe pinul său de poartă (G). Acest lucru face ca un curent de poartă să curgă prin Poartă și terminalul A1. Curentul de poartă ar putea fi pozitiv sau negativ în raport cu terminalul A1 al triacului. Terminalul A1 poate fi conectat în comun la linia VSS negativă sau linia VDD pozitivă a sursei de control a porții.

Următoarea diagramă arată schema simplificată a unui Triac și, de asemenea, structura sa internă din siliciu.

Când un curent de declanșare este aplicat la poarta triac, acesta este pornit prin intermediul diodelor sale încorporate încorporate spate-în-spate între terminalul G și și terminalul A1. Aceste 2 diode sunt instalate la joncțiunile P1-N1 și P1-N2 ale triacului.

Cadrane declanșatoare Triac

Declanșarea unui triac este implementată prin patru cadrane în funcție de polaritatea curentului de poartă, așa cum se arată mai jos:

Aceste cadrane declanșatoare pot fi aplicate practic în funcție de familie și clasa triacului, după cum se arată mai jos:

Q2 și Q3 sunt cadranele de declanșare recomandate pentru triac, deoarece permit un consum minim și declanșare fiabilă.

Cadrantul de declanșare Q4 nu este recomandat, deoarece necesită un curent de poartă mai mare.

Parametri de declanșare importanți pentru Triacs

Știm că un triac poate fi folosit pentru a comuta o sarcină de curent alternativ de mare putere pe terminalele sale A1 / A2 printr-o sursă de declanșare DC relativ mică la terminalul Gate.

În timp ce proiectăm un circuit de control triac, parametrii de declanșare a porții sale devin cruciale. Parametrii de declanșare sunt: ​​curentul de declanșare a porții triac IGT, tensiunea de declanșare a porții VGT și curentul de blocare a porții IL.

• Curentul minim de poartă necesar pentru pornirea unui triac se numește curent de declanșare a porții IGT. Acest lucru trebuie aplicat peste poartă și terminalul A1 al Triac, care este comun pentru alimentarea cu declanșator a porții.
• Curentul porții trebuie să fie mai mare decât valoarea nominală pentru cea mai scăzută temperatură de funcționare specificată. Acest lucru asigură declanșarea optimă a triacului în toate circumstanțele. În mod ideal, valoarea IGT ar trebui să fie de 2 ori mai mare decât valoarea nominală din foaia de date.
• Tensiunea de declanșare aplicată peste poartă și terminalul A1 al unui triac este denumită VGT. Se aplică printr-un rezistor care va fi discutat în scurt timp.
• Curentul de poartă care blochează efectiv un triac este curentul de blocare și este dat ca LT. Blocarea se poate întâmpla atunci când curentul de încărcare a atins valoarea LT, numai după aceasta blocarea permite chiar și în timp ce curentul de poartă este eliminat.
• Parametrii de mai sus sunt specificați la o temperatură ambiantă de 25 ° C și pot indica variații pe măsură ce această temperatură variază.

Declanșarea neizolată a unui triac se poate face în două moduri de bază, prima metodă este prezentată mai jos:

Aici, o tensiune pozitivă egală cu VDD este aplicată peste poartă și terminalul A1 al triacului. În această configurație putem vedea că A1 este, de asemenea, conectat la Vss sau la linia negativă a sursei de alimentare a porții. Acest lucru este important, altfel triacul nu va răspunde niciodată.

A doua metodă este prin aplicarea unei tensiuni negative la poarta triac așa cum se arată mai jos:

Această metodă este identică cu precedenta, cu excepția polarității. Deoarece poarta este declanșată cu o tensiune negativă, terminalul A1 este acum îmbinat în comun cu linia VDD în loc de Vss a tensiunii sursei porții. Din nou, dacă acest lucru nu se face, triacul nu va răspunde.

Calculul rezistorului de poartă

Rezistorul porții setează IGT sau curentul porții la triac pentru declanșarea necesară. Acest curent crește pe măsură ce temperatura scade sub temperatura de joncțiune specificată la 25 ° C.

De exemplu, dacă IGT specificat este de 10 mA la 25 ° C, aceasta poate crește până la 15 mA la 0 ° C.

Pentru a vă asigura că rezistența este capabilă să furnizeze suficient IGT chiar și la 0 ° C, trebuie calculat pentru VDD maxim disponibil de la sursă.

O valoare recomandată este în jur de 160 până la 180 ohmi 1/4 wați pentru o poartă VGT de 5V. Valori mai mari vor funcționa și dacă temperatura ambiantă este destul de constantă.

Declanșarea prin DC extern sau CA existent : După cum se arată în figura următoare, un triac poate fi comutat fie printr-o sursă de curent continuu extern, cum ar fi bateria sau panoul solar, fie printr-un adaptor AC / DC. Alternativ, poate fi declanșat și din sursa de curent alternativă existentă.

Aici, comutatorul S1 are stres neglijabil asupra acestuia, deoarece trece triac printr-un rezistor, provocând trecerea unui curent minim prin S1, salvându-l astfel de orice fel de uzură.

Comutarea unui Triac printr-un releu Reed : Pentru comutarea unui triac de un obiect în mișcare, ar putea fi încorporată o declanșare magnetică. Un comutator stuf iar un magnet poate fi folosit pentru astfel de aplicații , așa cum se arată mai jos:

În această aplicație magnetul este atașat la obiectul în mișcare. Ori de câte ori sistemul în mișcare trece de releul de stuf, declanșează triacul în conducție prin magnetul său atașat.

Releul Reed poate fi folosit și atunci când este necesară o izolare electrică între sursa de declanșare și triac, așa cum se arată mai jos.

Aici, bobina de cupru cu dimensiunea adecvată este înfășurată în jurul releului reed, iar bornele bobinei sunt conectate la un potențial continuu printr-un comutator. De fiecare dată când comutatorul este apăsat provoacă o declanșare izolată pentru triac.

Datorită faptului că releele de comutare reed sunt proiectate să reziste la milioane de operații ON / OFF, acest sistem de comutare devine extrem de eficient și fiabil pe termen lung.

Un alt exemplu de declanșare izolată a triac poate fi văzut mai jos, aici o sursă externă de CA este utilizată pentru comutarea unui triac printr-un transformator de izolare.

O altă formă de declanșare izolată a triac-urilor este prezentată mai jos folosind un cuplaj foto-celular. În această metodă, un LED și o foto-celulă sau o diodă foto sunt montate integral într-un singur pachet. Aceste cuplaje opto sunt disponibile pe piață.

O comutare neobișnuită a triacului sub formă de circuit oprit / jumătate de putere / putere completă este prezentată în diagrama de mai jos. Pentru a implementa cu 50% mai puțină putere, dioda este comutată în serie cu poarta triac. Această metodă forțează Triac să pornească doar pentru semiciclurile de intrare alternativă pozitivă alternativă.

Circuitul poate fi aplicat eficient pentru controlul sarcinilor încălzitorului sau a altor sarcini rezistive cu inerție termică. Acest lucru s-ar putea să nu funcționeze pentru controlul iluminării, deoarece frecvența ciclurilor de curent alternativ pe jumătate pozitive va avea ca rezultat o sclipire enervantă pe lumini, de asemenea, această declanșare nu este recomandată pentru sarcini inductive, cum ar fi motoare sau transformatoare.

Setați resetarea circuitului de blocare a triacului

Următorul concept prezintă modul în care un triac poate fi utilizat pentru realizarea unui zăvor de resetare setată utilizând câteva butoane.

Apăsarea butonului de setare blochează triacul și încărcarea PORNIT, în timp ce apăsați butonul de resetare blochează zăvorul.

Circuite de temporizare Triac Delay

Un triac poate fi configurat ca un circuit temporizator de întârziere pentru pornirea sau oprirea unei sarcini după o întârziere prestabilită setată.

Primul exemplu de mai jos prezintă un circuit temporizator de întârziere bazat pe triac. Inițial când este alimentat, triacul se va porni.

Între timp, 100uF începe să se încarce și, odată ce pragul este atins, UJT 2N2646 se aprinde, pornind SCR C106.

SCR scurtcirculează poarta la sol decuplând triac. Întârzierea este decisă de setarea 1M și de valoarea condensatorului de serie.

Următorul circuit reprezintă o întârziere la circuitul temporizator ON. Când este alimentat, triacul nu răspunde imediat. Diac rămâne oprit în timp ce condensatorul 100uF se încarcă până la pragul de tragere.

Odată ce acest lucru se întâmplă diac se declanșează și se declanșează triac ON. Timpul de întârziere depinde de valorile de 1M și 100uF.

Următorul circuit este o altă versiune a unui temporizator bazat pe triac. Când este pornit, UJT este pornit prin intermediul condensatorului 100uF. UJT menține comutatorul SCR OPRIT, lipsind triacul de curentul de poartă și astfel triacul rămâne oprit.

După o perioadă de timp, în funcție de reglarea presetării 1M, condensatorul este complet încărcat, oprind UJT. SCR-ul pornește acum, declanșând triac-ul și, de asemenea, sarcina.

Circuitul clipește cu lampa Triac

Acest circuit intermitent triac poate fi folosit pentru a clipi o lampă incandescentă standard cu o frecvență care poate fi reglată între 2 și aproximativ 10 Hz. Circuitul funcționează prin rectificarea tensiunii de rețea printr-o diodă 1N4004 împreună cu o rețea RC variabilă. În momentul în care condensatorul electrolitic se încarcă până la tensiunea de defecțiune a diacului, a fost forțat să se descarce prin diac, care la rândul său declanșează triacul, ceea ce duce la intermitentul lămpii conectate.

După o întârziere stabilită de controlul de 100 k, condensatorul se reîncarcă din nou pentru a provoca o repetare a ciclului intermitent. Comanda 1 k setează curentul de declanșare triac.

Concluzie

Triac este una dintre cele mai versatile componente ale familiei electronice. Triac-urile pot fi utilizate pentru implementarea unei varietăți de concepte utile de circuite. În postarea de mai sus am aflat despre câteva aplicații simple de circuite triac, cu toate acestea există nenumărate moduri în care un triac poate fi configurat și aplicat pentru a crea un circuit dorit.

Pe acest site web am postat deja multe circuite bazate pe triac la care puteți face referire pentru învățare ulterioară, aici este linkul către acesta: