TRIAC - definice, aplikace a práce

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





TRIAC (Triode for AC) je polovodičové zařízení široce používané v aplikacích pro řízení a spínání napájení. Najde uplatnění v přepínání, fázové regulaci, konstrukci střídačů, regulaci jasu ve výbojkách, regulaci otáček ve ventilátorech, motorech atd. Systém řízení výkonu je navržen pro řízení distribuční úrovně střídavého nebo stejnosměrného proudu. Tyto systémy řízení výkonu lze použít k manuálnímu přepínání napájení spotřebičů nebo v případě, že teplota nebo úroveň světla překročí předem nastavenou úroveň.

TRIAC



TRIAC je ekvivalentní dvěma SCR připojeným inverzně paralelně s branami spojenými dohromady. Výsledkem je, že TRIAC funguje jako obousměrný spínač, aby po spuštění brány prošel proud v obou směrech. TRIAC je zařízení se třemi terminály s hlavním terminálem 1 (MT1), hlavním terminálem 2 (MT2) a bránou. Svorky MT1 a MT2 se používají k připojení fázových a neutrálních vedení, zatímco brána se používá k napájení spouštěcího impulzu. Bránu lze spustit buď kladným nebo záporným napětím. Když terminál MT2 dostane kladné napětí vzhledem k terminálu MT1 a brána dostane pozitivní spoušť, pak se spustí levý SCR TRIAC a obvod se dokončí. Pokud je ale polarita napětí na svorkách MT2 a MT1 obrácena a na bránu je aplikován záporný puls, pak vede pravý SCR triaku. Když je odstraněn proud brány, TRIAC se vypne. Proto musí být na bráně udržován minimální přídržný proud Ih, aby byl TRIAC vodivý.


Spuštění TRIAC

V systému TRIAC jsou obvykle možné 4 režimy spouštění:



TRIAC-SYMBOL

TRIAC-SYMBOL

  1. Kladné napětí na MT2 a kladný puls na hradle
  2. Kladné napětí na MT2 a záporný puls na hradle
  3. Záporné napětí na MT2 a kladný puls na hradle
  4. Záporné napětí na MT2 a záporný puls na bráně

Faktory ovlivňující fungování TRIAC

Na rozdíl od SCR vyžadují TRIACS správnou optimalizaci pro správné fungování. Triaky mají inherentní nevýhody jako efekt frekvence, efekt vůle atd. Návrh obvodů založených na triaku tedy vyžaduje náležitou péči.

Efekt sazby závažně ovlivňuje fungování systému TRIAC

Mezi svorkami MT1 a MT2 triaku existuje vnitřní kapacita. Pokud je svorka MT1 napájena prudce rostoucím napětím, vede to k průrazu hradlového napětí. To zbytečně spouští Triac. Tento jev se nazývá Rate effect. Frekvenční efekt se obvykle vyskytuje v důsledku přechodových jevů v síti a také v důsledku vysokého zapínacího proudu při zapnutí těžkých indukčních zátěží. To lze snížit připojením sítě R-C mezi terminály MT1 a MT2.

MÍRNÝ EFEKT

MÍRNÝ EFEKT

Efekt vůle je v obvodech stmívače lamp silný:

Efekt zpětného bičování je prudká regulační hystereze, která se vyvíjí v obvodech ovládání žárovky nebo regulace rychlosti pomocí potenciometru k ovládání proudu brány. Když se odpor potenciometru zvýší na maximum, jas lampy se sníží na minimum. Když je hrnec otočen zpět, lampa se nikdy nerozsvítí, dokud odpor hrnce neklesne na minimum. Důvodem je vybití kondenzátoru v Triaku. Obvody stmívače lamp používají Diac k aktivaci spouštěcího pulzu do brány. Takže když se kondenzátor uvnitř Triaku vybije přes Diac, vyvine se efekt Back lash. To lze napravit pomocí rezistoru zapojeného do série s Diacem nebo přidáním kondenzátoru mezi bránu a svorku MT1 Triaku.


Efekt vůle

Efekt vůle

Vliv RFI na TRIAC

Radiofrekvenční rušení vážně ovlivňuje fungování triaků. Když triak zapne zátěž, proud zátěže prudce vzroste z nuly na vysokou hodnotu v závislosti na napájecím napětí a odporu zátěže. To má za následek generování pulzů RFI. Síla RFI je úměrná drátu spojujícímu zátěž s Triakem. Potlačovač LC-RFI tuto vadu napraví.

Práce TRIAC

Je zobrazen jednoduchý aplikační obvod TRIAC. Obecně má TRIAC tři terminály M1, M2 a bránu. TRIAC, zátěž lampy a napájecí napětí jsou zapojeny do série. Když je napájení v pozitivním cyklu ZAPNUTÉ, pak proud protéká lampou, odpory a DIAC (za předpokladu, že na kolíku 1 optického vazebního členu jsou spouštěcí impulzy, což vede k tomu, že kolíky 4 a 6 začnou vodit) hradlem a dosáhne napájení a poté svítí pouze lampa ten poloviční cyklus přímo přes terminál M2 a M1 TRIAC. V záporném polovičním cyklu se totéž opakuje. Lampa tedy v obou cyklech svítí řízeným způsobem v závislosti na spouštěcích pulzech na optickém izolátoru, jak je vidět na níže uvedeném grafu. Pokud je to dáno motoru místo lampy, je řízen výkon, což vede k regulaci rychlosti.

Obvod TRIAC

Obvod TRIAC

Vlnové formuláře TRIAC

Vlnové formuláře TRIAC

Aplikace TRIAC:

TRIAC se používají v mnoha aplikacích, jako jsou stmívače světla, regulace otáček pro elektrické ventilátory a další elektromotory a v moderních počítačových řídicích obvodech mnoha malých a velkých domácích spotřebičů. Mohou být použity jak do střídavých, tak stejnosměrných obvodů, avšak původní návrh měl nahradit použití dvou SCR v obvodech střídavého proudu. Existují dvě rodiny TRIAC, které se používají hlavně pro aplikační účely, jsou to BT136, BT139.

TRIAC BT136:

TRIAC BT136 je rodina TRIAC, má aktuální rychlost 6amp. Už jsme viděli aplikaci TRIAC pomocí BT136 výše.

Vlastnosti BT136:

  • Přímé spouštění z ovladačů s nízkou spotřebou energie a logických integrovaných obvodů
  • Vysoká schopnost blokovacího napětí
  • Nízký přídržný proud pro nízké proudové zátěže a nejnižší EMI při komutaci
  • Planární pasivace pro robustnost a spolehlivost napětí
  • Citlivá brána
  • Spouštění ve všech čtyřech kvadrantech

Aplikace BT136:

  • Univerzálně užitečné při řízení motoru
  • Přepínání pro všeobecné účely

TRIAC BT139:

TRIAC BT139 také spadá do rodiny TRIAC, má aktuální rychlost 9amp. Hlavní rozdíl mezi BT139 a BT136 je aktuální rychlost a BT139 TRIACS se používají pro aplikace s vysokým výkonem.

Vlastnosti BT139:

  • Přímé spouštění z ovladačů s nízkou spotřebou energie a logických integrovaných obvodů
  • Vysoká schopnost blokovacího napětí
  • Planární pasivace pro robustnost a spolehlivost napětí
  • Citlivá brána
  • Spouštění ve všech čtyřech kvadrantech

Aplikace BT139:

  • Ovládání motoru
  • Průmyslové a domácí osvětlení
  • Vytápění a statické spínání

Fotografický kredit