Triac Control: Výkonné řízení střídavého zatížení

Pro účely přepínání zátěže v střídavých obvodech je vhodné použít triakové, které jsou typem tyristoru, ale liší se od tyristoru ve schopnosti otevřít vodivý proud v obou směrech.

První návrhy triaků byly zvažovány již v roce 1963, poté například Mordovian Research Electrotechnical Institute již podal patent na symetrický tyristor (Patent SU 349356 A, Dumanevich AN a Evseev Yu.A.) a General Electric se zapojil do komerční implementace stejného produktu s názvem "Triac" na západě.

Pak jako tyristor Existují jasně definované katody, anody a kontrolní elektroda. Na triaku se katoda a anody mění během své činnosti v závislosti na směru proudu v aktuálním okamžiku.

Signál pro řídicí elektrodu (hradlo) triaku je samozřejmě vždy dodáván vzhledem ke specifické podmíněné katodě, ale proud skrz otevřený triak může proudit v jakémkoli směru, a v tomto smyslu lze triak v otevřeném stavu považovat za dva diodasoučástí protisměrné.

Triak se vyznačuje pětivrstvou polovodičovou strukturou. Rovněž přesněji to může být reprezentováno ve formě dvou triodových tyristorů zapojených v opačném paralelním směru a řídicí elektroda je na rozdíl od tyristoru pouze jedna.

Pro ovládání silného zatížení je triak, stejně jako spínač, zapojen sériově do obvodu zátěže. A pak: v uzavřeném stavu bude triak uzavřen, zátěž bude odpojena od napětí a když je na řídicí elektrodu triaku přivedeno spouštěcí napětí, objeví se mezi hlavními elektrodami triaku vodivost - proudem protéká zátěž. Kromě toho může proud protékat otevřeným triakem v jakémkoli směru, ne jako tyristor.

Pro udržení triaku otevřeného není třeba udržovat řídicí signál na regulační elektrodě, stačí dát signál, po kterém bude vytvořen proud a bude pokračovat v toku - to je rozdíl mezi triakem a tranzistorem. Když proud triakem (skrz zátěžový obvod) klesne pod přídržný proud (pro střídavý proud - v okamžiku, kdy proud prochází nulou), triak se uzavře a odblokuje, bude nutné znovu použít odblokovací signál na řídicí elektrodu.

Polarita řídicího napětí přiváděného do řídicí elektrody triaku může být buď záporná, nebo se shoduje s polaritou napětí přiváděného na podmíněnou anodu. Z tohoto důvodu je takové ovládání populární, když je řídicí signál přiváděn přímo z podmíněné anody přes omezovací obvod a jistič - nastaví se jen dostatečný proud k odblokování triaku.

Například díky hluboké pozitivní zpětné vazbě, například s induktivní zátěží, mohou vysoké rychlosti změny napětí nebo proudu triaku vést k předčasnému odblokování triaku a k velké okamžité síle, která bude rychle rozptýlena na krystalu a bude schopna ji zničit. Pro ochranu před škodlivými emisemi je v některých obvodech paralelně s triakem instalován varistor a na ochranu před vysokými hodnotami dU / dt se používají snubery RC.

Používání triaku místo relé:

Regulátory výkonu triaku pro řízení různých výkonových zátěží v střídavých obvodech jsou dnes velmi populární. Tyto regulátory pro lampy se nazývají stmívače a regulátory pro různé nástroje, pro kolektorové motory - jednoduše triakové regulátory. Jejich obvody jsou poměrně kompaktní a jednoduché, protože stačí na regulační elektrodu triaku pravidelně aplikovat 0,7 V při proudu řádově 10 mA, což lze snadno implementovat pomocí obvodu RC a ve složitější formě - založený na PWM kontroleru, na stejném 555 časovači.