Τι είναι το triac, πώς λειτουργεί και σε τι χρησιμεύει

Το Triac είναι μια συσκευή ημιαγωγών. Το πλήρες όνομά του είναι ένα συμμετρικό τρίοδο θυρίστορ. Το χαρακτηριστικό του είναι ότι είναι δυνατή η αγωγή ρεύματος και στις δύο κατευθύνσεις. Αυτό το στοιχείο κυκλώματος έχει τρεις εξόδους: η μία είναι ο έλεγχος και οι άλλες δύο είναι ισχύς. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε την αρχή της λειτουργίας, τη συσκευή και τον σκοπό του triac σε διάφορα κυκλώματα ηλεκτρικών συσκευών.

Σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας

Ένα χαρακτηριστικό του triac είναι η αμφίδρομη αγωγιμότητα του ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει μέσω της συσκευής. Ο σχεδιασμός της συσκευής βασίζεται στη χρήση δύο αντί-παράλληλων θυρίστορ με κοινό έλεγχο. Αυτή η αρχή λειτουργίας έδωσε το όνομα από τη συντομογραφία "συμμετρικά θυρίστορ". Δεδομένου ότι το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να ρέει και προς τις δύο κατευθύνσεις, δεν έχει νόημα να ορίζονται εξόδους ισχύος ως άνοδος και κάθοδος. Το ηλεκτρόδιο ελέγχου συμπληρώνει τη συνολική εικόνα.

Το σύμβολο στο διάγραμμα σύμφωνα με το GOST:

Η εμφάνιση έχει ως εξής:

Υπάρχουν πέντε μεταβάσεις στο triac που σας επιτρέπουν να οργανώσετε δύο δομές. Ποιο θα χρησιμοποιηθεί εξαρτάται από τον τόπο σχηματισμού (ειδική ισχύ εξόδου) αρνητικής πολικότητας.

Πώς λειτουργεί το triac; Αρχικά, η συσκευή ημιαγωγών βρίσκεται σε κλειδωμένη κατάσταση και το ρεύμα δεν περνά μέσα από αυτήν. Όταν ένα ρεύμα εφαρμόζεται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου, το τελευταίο πηγαίνει στην ανοικτή κατάσταση και η τριάδα αρχίζει να περνά ρεύμα από μόνη της. Όταν χρησιμοποιείτε εναλλασσόμενο ρεύμα, η πολικότητα των επαφών αλλάζει συνεχώς. Το σχήμα όπου χρησιμοποιείται το εν λόγω στοιχείο θα λειτουργεί χωρίς προβλήματα. Μετά από όλα, το ρεύμα περνά και προς τις δύο κατευθύνσεις. Προκειμένου το triac να εκτελέσει τις λειτουργίες του, ένας παλμός ρεύματος εφαρμόζεται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου, μετά τη λήψη του παλμού, το ρεύμα μέσω της υπό όρους ανόδου και της καθόδου συνεχίζει να ρέει έως ότου το κύκλωμα σπάσει ή βρίσκονται υπό τάση αντίστροφης πολικότητας.

Όταν χρησιμοποιείται σε κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, το triac κλείνει στο αντίστροφο μισό κύμα ενός ημιτονοειδούς, τότε πρέπει να εφαρμόσετε έναν παλμό αντίθετης πολικότητας (το ίδιο κάτω από το οποίο βρίσκονται τα ηλεκτρόδια "ισχύος" του στοιχείου).

Η αρχή λειτουργίας του συστήματος ελέγχου μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τη συγκεκριμένη περίπτωση και εφαρμογή. Μετά το άνοιγμα και την έναρξη της ροής, δεν είναι απαραίτητη η παροχή ρεύματος στο ηλεκτρόδιο ελέγχου. Το κύκλωμα ισχύος δεν θα σπάσει. Εάν είναι απαραίτητο να απενεργοποιήσετε το ρεύμα, χαμηλώστε το ρεύμα στο κύκλωμα κάτω από το επίπεδο της τιμής συγκράτησης ή βραχυκυκλώστε το κύκλωμα τροφοδοσίας.

Σήματα ελέγχου

Για να επιτύχετε το επιθυμητό αποτέλεσμα με το triac χρησιμοποιήστε όχι τάση, αλλά ρεύμα. Για να ανοίξετε τη συσκευή, πρέπει να βρίσκεται σε ένα ορισμένο μικρό επίπεδο. Για κάθε triac, η ισχύς του ρεύματος ελέγχου μπορεί να είναι διαφορετική, μπορεί να βρεθεί από το φύλλο δεδομένων για ένα συγκεκριμένο στοιχείο.Για παράδειγμα, για το KU208 triac, το ρεύμα αυτό πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 160 mA και για το KU201 - τουλάχιστον 70 mA.

Η πολικότητα του σήματος ελέγχου πρέπει να ταιριάζει με την πολικότητα της υπό όρους ανόδου. Για τον έλεγχο του triac, συχνά χρησιμοποιούν έναν διακόπτη και έναν περιορισμό ρεύματος αντίστασηΕάν ελέγχεται από έναν μικροελεγκτή, μπορεί να είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε ένα επιπλέον τρανζίστορ, ώστε να μην καίει την έξοδο MK ή να χρησιμοποιήσετε ένα οπτικό πρόγραμμα οδήγησης triac όπως το MOC3041 και τα παρόμοια.

Τα τετρά τετράγωνα triacs μπορούν να ξεκλειδωθούν με ένα σήμα με οποιαδήποτε πολικότητα. Υπάρχει ένα μειονέκτημα σε αυτό το πλεονέκτημα - ενδέχεται να απαιτείται αυξημένο ρεύμα ελέγχου.

Σε περίπτωση απουσίας της συσκευής αντικαθίσταται από δύο θυρίστορ. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να επιλέξετε σωστά τις παραμέτρους τους και να επαναλάβετε το κύκλωμα ελέγχου. Μετά από όλα, το σήμα θα τροφοδοτηθεί σε δύο ακίδες ελέγχου.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Σε τι χρησιμεύει η συσκευή ημιαγωγών; Η πιο δημοφιλής θήκη χρήσης είναι η εναλλαγή σε κυκλώματα AC. Από αυτή την άποψη, το triac είναι πολύ βολικό - χρησιμοποιώντας ένα μικρό στοιχείο, μπορείτε να παρέχετε έλεγχο της ισχύος υψηλής τάσης.

Οι λύσεις είναι δημοφιλείς όταν αντικαθιστούν το συνηθισμένο ηλεκτρομηχανικό ρελέ. Το πλεονέκτημα αυτής της λύσης είναι ότι δεν υπάρχει φυσική επαφή, λόγω της οποίας η ενεργοποίηση γίνεται πιο αξιόπιστη, η εναλλαγή είναι αθόρυβη, ο πόρος είναι τάξεις μεγέθους μεγαλύτερες και η ταχύτητα είναι υψηλότερη. Ένα άλλο πλεονέκτημα του triac είναι η σχετικά χαμηλή τιμή του, η οποία, μαζί με την υψηλή αξιοπιστία του κυκλώματος και τον μέσο χρόνο μεταξύ αστοχιών, φαίνεται ελκυστική.

Οι προγραμματιστές απέτυχαν να αποφύγουν εντελώς τα μειονεκτήματα. Έτσι, οι συσκευές θερμαίνονται πολύ υπό φορτίο. Είναι απαραίτητο να παρέχεται απαγωγή θερμότητας. Ισχυρά (ή "ισχύς") triacs εγκαθίστανται σε καλοριφέρ. Ένα άλλο μειονέκτημα που επηρεάζει τη χρήση είναι η δημιουργία αρμονικών ηλεκτρικές παρεμβολές ορισμένα κυκλώματα ρυθμιστών triac (για παράδειγμα, ένα dimmer οικιακής χρήσης για ρύθμιση του φωτισμού).

Σημειώστε ότι η τάση στο φορτίο θα διαφέρει από το ημιτονοειδές κύμα, το οποίο σχετίζεται με την ελάχιστη τάση και ρεύμα στο οποίο είναι δυνατή η συμπερίληψη. Εξαιτίας αυτού, πρέπει να συνδεθεί μόνο ένα φορτίο που δεν επιβάλλει απαιτήσεις υψηλής ισχύος. Κατά τη ρύθμιση της εργασίας για την επίτευξη ημιτονοειδούς κύματος, αυτή η μέθοδος εναλλαγής δεν θα λειτουργήσει. Το Triacs είναι πολύ ευαίσθητο σε θόρυβο, μεταβατικά και παρεμβολές. Δεν υποστηρίζονται επίσης υψηλές συχνότητες μεταγωγής.

Πεδίο εφαρμογής

Τα χαρακτηριστικά, το χαμηλό κόστος και η απλότητα της συσκευής επιτρέπουν την επιτυχή χρήση των triacs στη βιομηχανία και την καθημερινή ζωή. Μπορούν να βρεθούν:

1. Στο πλυντήριο.
2. Στο φούρνο.
3. Στο φούρνο.
4. Σε έναν ηλεκτροκινητήρα.
5. Σε περιστροφικά σφυριά και τρυπάνια.
6. Στο πλυντήριο πιάτων.
7. Σε dimmers.
8. Σε μια ηλεκτρική σκούπα.

Σε αυτήν τη λίστα, όπου χρησιμοποιείται αυτή η συσκευή ημιαγωγών, δεν είναι περιορισμένη. Η χρήση της εν λόγω συσκευής αγωγού πραγματοποιείται σε όλες σχεδόν τις ηλεκτρικές συσκευές που υπάρχουν μόνο στο σπίτι. Είναι επιφορτισμένο με τη λειτουργία ελέγχου της περιστροφής του κινητήρα κίνησης σε πλυντήρια, χρησιμοποιούνται στον πίνακα ελέγχου για να ξεκινήσουν τη λειτουργία διαφόρων συσκευών - είναι πιο εύκολο να πούμε πού δεν είναι.

Βασικά χαρακτηριστικά

Σκεφτείτε μια συσκευή ημιαγωγών που έχει σχεδιαστεί για τον έλεγχο κυκλωμάτων. Ανεξάρτητα από το πού χρησιμοποιείται στο κύκλωμα, τα ακόλουθα χαρακτηριστικά των triacs είναι σημαντικά:

1. Η μέγιστη τάση. Ο δείκτης, ο οποίος, επιτυγχάνεται σε ηλεκτρόδια ισχύος, δεν θα προκαλέσει, θεωρητικά, αστοχία. Στην πραγματικότητα, είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή που υπόκειται στο εύρος θερμοκρασίας. Να είστε προσεκτικοί - ακόμη και μια βραχυπρόθεσμη περίσσεια μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή αυτού του στοιχείου της αλυσίδας.
2. Το μέγιστο βραχυπρόθεσμο ρεύμα παλμού σε ανοιχτή κατάσταση. Η μέγιστη τιμή και η έγκυρη περίοδος για αυτήν, υποδεικνύεται σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.
3. Εύρος θερμοκρασίας εργασίας.
4. Τάση ελέγχου ενεργοποίησης (αντιστοιχεί στο ελάχιστο σταθερό ρεύμα ενεργοποίησης).
5. Εγκαίρως.
6. Ο ελάχιστος έλεγχος συνεχούς ρεύματος που απαιτείται για την ενεργοποίηση της συσκευής.
7. Μέγιστη επαναλαμβανόμενη τάση κύματος όταν είναι κλειστή. Αυτή η παράμετρος αναφέρεται πάντα στα συνοδευτικά έγγραφα. Υποδεικνύει το κρίσιμο όριο τάσης για αυτό το όργανο.
8. Η μέγιστη πτώση τάσης κατά μήκος του triac σε ανοιχτή κατάσταση. Υποδεικνύει το όριο τάσης που μπορεί να ρυθμιστεί μεταξύ των ηλεκτροδίων ισχύος όταν είναι ανοιχτά.
9. Ο κρίσιμος ρυθμός διακοπής ρεύματος σε ανοικτή κατάσταση και τάσης σε κλειστή κατάσταση. Υποδεικνύεται αντίστοιχα σε αμπέρ και βολτ ανά δευτερόλεπτο. Η υπέρβαση των προτεινόμενων τιμών μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη ή εσφαλμένο άνοιγμα. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστούν οι συνθήκες εργασίας για να συμμορφωθούν με τα προτεινόμενα πρότυπα και να αποκλειστεί η παρέμβαση στις οποίες η δυναμική υπερβαίνει μια δεδομένη παράμετρο.
10. Triac σώμα. Είναι σημαντικό για θερμικούς υπολογισμούς και επηρεάζει τη διάχυση ισχύος.

Εξετάσαμε λοιπόν τι είναι το triac, τι είναι υπεύθυνο, πού χρησιμοποιείται και ποια χαρακτηριστικά έχει. Τα θεωρητικά βασικά που εξετάζονται σε απλή γλώσσα θα βοηθήσουν να τεθούν τα θεμέλια για μελλοντικές παραγωγικές δραστηριότητες. Ελπίζουμε ότι οι παρεχόμενες πληροφορίες ήταν χρήσιμες και ενδιαφέρουσες για εσάς!