Wat is een triac, hoe werkt het en waar is het voor?

Triac is een halfgeleiderapparaat. De volledige naam is een symmetrische triode-thyristor. Het kenmerk is dat het mogelijk is om stroom in beide richtingen te geleiden. Dit circuitelement heeft drie uitgangen: één is de besturing en de andere twee zijn stroom. In dit artikel zullen we het werkingsprincipe, het apparaat en het doel van de triac in verschillende circuits van elektrische apparaten beschouwen.

Ontwerp en werkingsprincipe

Een kenmerk van de triac is de bidirectionele geleiding van de elektrische stroom die door het apparaat stroomt. Het ontwerp van het apparaat is gebaseerd op het gebruik van twee contra-parallelle thyristors met gemeenschappelijke besturing. Dit werkingsprincipe gaf de naam van de afkorting "symmetrische thyristors". Aangezien elektrische stroom in beide richtingen kan stromen, heeft het geen zin om vermogensuitgangen aan te duiden als anode en kathode. De stuurelektrode vult het totaalbeeld aan.

Het symbool op het diagram volgens GOST:

Het uiterlijk is als volgt:

Er zijn vijf overgangen in de triac waarmee je twee structuren kunt organiseren. Welke wordt gebruikt, hangt af van de plaats van vorming (specifiek uitgangsvermogen) met negatieve polariteit.

Hoe werkt een triac? Aanvankelijk bevindt het halfgeleiderapparaat zich in een vergrendelde toestand en stroomt er niet doorheen. Wanneer een stroom wordt toegepast op de stuurelektrode, gaat deze in de open toestand en begint de triac stroom door zichzelf te laten stromen. Bij gebruik van wisselstroom verandert de polariteit van de contacten voortdurend. Het schema waarin het betreffende element wordt gebruikt, werkt zonder problemen. Stroom wordt immers in beide richtingen doorgegeven. Om ervoor te zorgen dat de triac zijn functies kan uitvoeren, wordt een stroompuls aan de stuurelektrode toegevoerd, nadat de puls is genomen, blijft de stroom door de voorwaardelijke anode en de kathode stromen totdat het circuit is verbroken of ze onder spanning staan ​​met omgekeerde polariteit.

Bij gebruik in een wisselstroomcircuit sluit de triac op de inverse halve golf van een sinusoïde, dan moet je een puls met tegengestelde polariteit toepassen (dezelfde waaronder de "power" -elektroden van het element zich bevinden).

Het werkingsprincipe van het besturingssysteem kan worden aangepast afhankelijk van het specifieke geval en de toepassing. Na het openen en het begin van de stroom is het niet nodig om stroom te leveren aan de stuurelektrode. Het stroomcircuit zal niet breken. Schakel indien nodig de stroom uit, verlaag de stroom in het circuit onder het niveau van de houdwaarde of sluit het stroomcircuit kort.

Stuursignalen

Gebruik voor het bereiken van het gewenste resultaat met een triac geen spanning, maar stroom. Om het apparaat te openen, moet het zich op een bepaald klein niveau bevinden. Voor elke triac kan de sterkte van de stuurstroom anders zijn, deze is te vinden in de datasheet voor een specifiek element.Voor de KU208 triac zou deze stroom bijvoorbeeld meer dan 160 mA moeten zijn, en voor de KU201 - minimaal 70 mA.

De polariteit van het stuursignaal moet overeenkomen met de polariteit van de voorwaardelijke anode. Om de triac te besturen, gebruiken ze vaak een schakelaar en een stroombegrenzer weerstandals het wordt bestuurd door een microcontroller, kan het nodig zijn om een ​​extra transistor te installeren om de MK-uitgang niet te verbranden, of om een ​​optische triac-driver zoals MOC3041 en dergelijke te gebruiken.

Triacs met vier kwadranten kunnen worden ontgrendeld door een signaal met elke polariteit. Dit voordeel heeft een nadeel: er kan een verhoogde stuurstroom nodig zijn.

Bij afwezigheid van het apparaat wordt vervangen door twee thyristors. In dit geval moet u hun parameters correct selecteren en het regelcircuit opnieuw uitvoeren. Het signaal wordt immers naar twee controlepennen gevoerd.

Voor- en nadelen

Waarvoor dient het halfgeleiderapparaat? De meest populaire use-case is het schakelen in AC-circuits. In dit opzicht is de triac erg handig - met behulp van een klein element kunt u het hoogspanningsvermogen regelen.

Oplossingen zijn populair wanneer ze de gebruikelijke vervangen elektromechanisch relais. Het voordeel van deze oplossing is dat er geen fysiek contact is, waardoor het inschakelen betrouwbaarder wordt, het schakelen stil is, de hulpbron groter is en de snelheid hoger is. Een ander voordeel van de triac is de relatief lage prijs, die samen met de hoge betrouwbaarheid van het circuit en de gemiddelde tijd tussen storingen er aantrekkelijk uitziet.

De ontwikkelaars konden de minnen niet volledig vermijden. De apparaten worden dus erg zwaar onder belasting. Het is noodzakelijk om voor warmteafvoer te zorgen. Krachtige (of "power") triacs zijn geïnstalleerd op radiatoren. Een ander nadeel dat het gebruik beïnvloedt, is het creëren van harmonische elektrische interferentie sommige circuits van triac-regelaars (bijvoorbeeld een huishoudelijke dimmer voor het aanpassen van de verlichting).

Merk op dat de spanning op de belasting zal verschillen van de sinusgolf, die wordt geassocieerd met de minimale spanning en stroom waarbij opname mogelijk is. Daarom mag alleen een belasting worden aangesloten die geen hoge stroomvereisten oplegt. Bij het instellen van de taak om een ​​sinusgolf te bereiken, werkt deze schakelmethode niet. Triacs zijn zeer gevoelig voor ruis, transiënten en interferentie. Hoge schakelfrequenties worden ook niet ondersteund.

Toepassingsgebied

Kenmerken, lage kosten en eenvoud van het apparaat maken het succesvolle gebruik van triacs in de industrie en het dagelijks leven mogelijk. Ze zijn te vinden:

1. In de wasmachine.
2. In de oven.
3. In de oven.
4. In een elektromotor.
5. In boorhamers en boormachines.
6. In de vaatwasser.
7. In dimmers.
8. In een stofzuiger.

Op deze lijst, waar dit halfgeleiderapparaat wordt gebruikt, is niet beperkt. Het gebruik van het betreffende geleiderapparaat wordt uitgevoerd in bijna alle elektrische apparaten die alleen in huis aanwezig zijn. Het is belast met de functie van het regelen van de rotatie van de aandrijfmotor in wasmachines, ze worden gebruikt op de besturingskaart om de werking van verschillende apparaten te starten - het is gemakkelijker om te zeggen waar ze niet zijn.

Belangrijkste kenmerken

Overweeg een halfgeleiderapparaat dat is ontworpen om circuits te besturen. Ongeacht waar het in het circuit wordt gebruikt, zijn de volgende kenmerken van triacs belangrijk:

1. De maximale spanning. De indicator, die wordt bereikt op vermogenselektroden, zal in theorie geen storing veroorzaken. In feite is het de maximaal toelaatbare waarde, afhankelijk van het temperatuurbereik. Wees voorzichtig - zelfs een overschrijding op korte termijn kan resulteren in de vernietiging van dit element van de ketting.
2. De maximale kortstondige pulsstroom in open toestand. De piekwaarde en de geldige periode ervoor, aangegeven in milliseconden.
3. Bedrijfstemperatuurbereik.
4. Stuurspanning activeren (komt overeen met de minimale constante activeringsstroom).
5. Op tijd.
6. De minimale gelijkstroomregeling die nodig is om het apparaat in te schakelen.
7. Maximale herhaalde overspanningsspanning in gesloten toestand. Deze parameter wordt altijd aangegeven in de begeleidende documentatie. Geeft de kritische spanningslimiet voor dit instrument aan.
8. De maximale spanningsval over de triac in open toestand. Geeft de spanningslimiet aan die kan worden ingesteld tussen de vermogenselektroden wanneer deze open is.
9. De kritische zwenksnelheid van stroom in open toestand en spanning in gesloten toestand. Aangegeven respectievelijk in ampère en volt per seconde. Het overschrijden van de aanbevolen waarden kan leiden tot een storing of een verkeerde opening. Het is noodzakelijk ervoor te zorgen dat de arbeidsomstandigheden voldoen aan de aanbevolen normen en interferentie uitsluiten waarin de dynamiek een bepaalde parameter overschrijdt.
10. Triac lichaam. Het is belangrijk voor thermische berekeningen en beïnvloedt de vermogensdissipatie.

Dus hebben we onderzocht wat een triac is, waarvoor hij verantwoordelijk is, waar hij wordt gebruikt en welke eigenschappen hij heeft. De theoretische basis die in eenvoudige taal wordt overwogen, zal helpen de basis te leggen voor toekomstige productieve activiteiten. We hopen dat de verstrekte informatie nuttig en interessant voor je was!