TRIAC: definició, aplicacions i treball

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





TRIAC (Triode for AC) és el dispositiu semiconductor àmpliament utilitzat en aplicacions de control i commutació de potència. Troba aplicacions en commutació, control de fase, dissenys de picadors, control de brillantor en llums, control de velocitat en ventiladors, motors, etc. El sistema de control de potència està dissenyat per controlar el nivell de distribució de CA o CC. Aquests sistemes de control de potència es poden utilitzar per canviar l’alimentació dels aparells manualment o quan la temperatura o els nivells de llum superen els nivells predeterminats.

TRIAC



TRIAC equival a dos SCR connectats en paral·lel invers amb les portes connectades entre si. Com a resultat, el TRIAC funciona com un commutador bidireccional per passar el corrent en ambdues direccions un cop activada la porta. TRIAC és un dispositiu de tres terminals amb un terminal principal1 (MT1), terminal principal 2 (MT2) i una porta. Els terminals MT1 i MT2 s’utilitzen per connectar les línies de fase i neutre mentre que la porta s’utilitza per alimentar el pols de desencadenament. La porta pot ser activada per una tensió positiva o negativa. Quan el terminal MT2 obté una tensió positiva respecte al terminal MT1 i la porta obté un activador positiu, llavors el SCR esquerre del TRIAC es dispara i el circuit es completa. Però si la polaritat de la tensió als terminals MT2 i MT1 s’inverteix i s’aplica un pols negatiu a la porta, el SCR dret de Triac condueix. Quan s’elimina el corrent de porta, el TRIAC s’apaga. Per tant, s’ha de mantenir un corrent mínim de manteniment Ih a la porta per mantenir la conducció del TRIAC.


Activació d'un TRIAC

Normalment, a TRIAC són possibles 4 modes d’activació:



SÍMBOL TRIAC

SÍMBOL TRIAC

  1. Un voltatge positiu a MT2 i un impuls positiu a la porta
  2. Un voltatge positiu a MT2 i un pols negatiu a la porta
  3. Un voltatge negatiu a MT2 i pols positiu a la porta
  4. Un voltatge negatiu a MT2 i un pols negatiu a la porta

Factors que afecten el funcionament de TRIAC

A diferència dels SCR, TRIACS requereix una optimització adequada per al seu bon funcionament. Els Triac tenen inconvenients inherents com l’efecte Rate, l’efecte Backlash, etc. Per tant, el disseny de circuits basats en Triac necessita una cura adequada.

L'efecte de taxa afecta greument el funcionament de TRIAC

Hi ha una capacitat interna entre els terminals MT1 i MT2 del Triac. Si el terminal MT1 es subministra amb un voltatge que augmenta bruscament, donarà lloc a la ruptura del voltatge de la porta. Això provoca innecessàriament el Triac. Aquest fenomen s’anomena efecte Rate. L'efecte Rate sol produir-se a causa dels transitoris a la xarxa i també a causa del corrent d'entrada elevat quan s'encenen càrregues inductives pesades. Això es pot reduir connectant una xarxa R-C entre els terminals MT1 i MT2.

EFECTE DE TASA

EFECTE DE TASA

L'efecte de reacció és greu en els circuits de regulació de làmpades:

L’efecte de pestanyes posteriors és la severa histèresi de control que es desenvolupa en els circuits de control de la llum o control de velocitat mitjançant un potenciómetre per controlar el corrent de la porta. Quan la resistència del mesurador de potència augmenta al màxim, la brillantor de la llum es redueix al mínim. Quan es torna l’olla, el llum no s’encén fins que la resistència de l’olla disminueix al mínim. La raó d'això és la descàrrega del condensador al Triac. Els circuits dimmer de la làmpada utilitzen un Diac per donar impuls a la porta. Per tant, quan el condensador a l’interior del Triac es descarrega a través del Diac, es desenvolupa l’efecte de pestanyes posteriors. Això es pot corregir utilitzant una resistència en sèrie amb el Diac o afegint un condensador entre la porta i el terminal MT1 de Triac.


Efecte de reacció

Efecte de reacció

Efecte de la RFI a TRIAC

La interferència per radiofreqüència afecta greument el funcionament de Triacs. Quan el Triac encén la càrrega, el corrent de càrrega augmenta bruscament de zero a un valor alt en funció de la tensió d’alimentació i la resistència de la càrrega. Això resulta en la generació de polsos de RFI. La força de la RFI és proporcional al cable que connecta la càrrega amb el Triac. Un supressor LC-RFI corregirà aquest defecte.

Funcionament de TRIAC

Es mostra un circuit d'aplicació simple de TRIAC. En general, TRIAC té tres terminals M1, M2 i gate. Un TRIAC, una càrrega de làmpada i una tensió d'alimentació es connecten en sèrie. Quan l’alimentació està ACTIVADA en cicle positiu, el corrent flueix a través de la làmpada, les resistències i el DIAC (sempre que es proporcionin polsos de desencadenament al pin 1 de l’acoblador opto, donant lloc a que els pins 4 i 6 comencin a conduir-se) i arriben al subministrament i només la llum brilla aquest mig cicle directament a través dels terminals M2 i M1 del TRIAC. En mig cicle negatiu es repeteix el mateix. Per tant, la llum brilla en tots dos cicles de manera controlada, depenent dels polsos de desencadenament a l'aïllador opto, tal com es veu al gràfic següent. Si això es dóna a un motor en lloc d'un llum, la potència es controla donant lloc a un control de velocitat.

Circuit TRIAC

Circuit TRIAC

Formes d’ona TRIAC

Formes d’ona TRIAC

Aplicacions de TRIAC:

Els TRIAC s’utilitzen en nombroses aplicacions, com ara reguladors de llum, controls de velocitat per a ventiladors elèctrics i altres motors elèctrics i en els circuits de control informatitzats moderns de nombrosos electrodomèstics petits i grans. Es poden utilitzar tant en circuits de corrent altern com de corrent continu, però el disseny original era substituir l’ús de dos SCR en circuits de corrent altern. Hi ha dues famílies de TRIAC, que s’utilitzen principalment per a aplicacions, són BT136, BT139.

TRIAC BT136:

TRIAC BT136 és una família de TRIAC, té una taxa actual de 6 AMP. Ja hem vist una aplicació de TRIAC amb BT136 anterior.

Característiques de BT136:

  • Activació directa des de controladors de baixa potència i CI lògics
  • Capacitat d’alta tensió de bloqueig
  • Corrent de retenció baix per a càrregues de corrent baixes i EMI més baix en commutació
  • Pla passivat per a la robustesa i fiabilitat del voltatge
  • Porta sensible
  • Desencadenament en els quatre quadrants

Aplicacions de BT136:

  • Útil universalment en el control del motor
  • Canvi de propòsit general

TRIAC BT139:

El TRIAC BT139 també pertany a la família TRIAC, té una taxa actual de 9 AMP. La principal diferència entre BT139 i BT136 és la velocitat actual i BT139 TRIACS s’utilitzen per a aplicacions d’alta potència.

Característiques de BT139:

  • Activació directa des de controladors de baixa potència i CI lògics
  • Capacitat d’alta tensió de bloqueig
  • Pla passivat per a la robustesa i fiabilitat del voltatge
  • Porta sensible
  • Desencadenament en els quatre quadrants

Aplicacions de BT139:

  • motor control
  • Il·luminació industrial i domèstica
  • Calefacció i commutació estàtica

Crèdit fotogràfic