Kontrola triaka: Potężna kontrola obciążenia AC

Do przełączania obciążeń w obwodach prądu przemiennego wygodnie jest używać triaki, które są rodzajem tyrystora, ale różnią się od tyrystora zdolnością do otwierania prądu przewodzącego w obu kierunkach.

Pierwsze konstrukcje triaków rozważano już w 1963 r., A następnie, na przykład, Mordovian Research Electrotechnical Institute już złożył patent na symetryczny tyrystor (patent SU 349356 A, Dumanevich AN i Evseev Yu.A.), a General Electric zaangażował się w komercyjne wdrożenie tego samego produktu o nazwie „Triak” na zachodzie.

To jak tyrystor Istnieją wyraźnie określone katody, anody i elektroda kontrolna: w triaku katoda i anody zmieniają miejsca podczas pracy, w zależności od bieżącego kierunku w danym momencie.

Oczywiście sygnał do elektrody kontrolnej (bramki) triaka jest zawsze dostarczany względem określonej katody warunkowej, ale prąd przez otwarty triak może płynąć w dowolnym kierunku, iw tym sensie triak w stanie otwartym można uznać za dwa diodazawarty w kontr-równoległości.

Triak wyróżnia się pięciowarstwową strukturą półprzewodnikową. Odpowiednio dokładniej, można go przedstawić w postaci dwóch tyrystorów triodowych połączonych równolegle przeciwnie, a elektroda kontrolna, w przeciwieństwie do tyrystora, jest tylko jedna.

Aby kontrolować potężne obciążenie, triak, podobnie jak przełącznik, jest połączony szeregowo z obwodem obciążenia. A następnie: w stanie zamkniętym triak zostanie zamknięty, obciążenie zostanie odłączone od napięcia, a gdy napięcie wyzwalające zostanie przyłożone do elektrody sterującej triaka, przewodnictwo pojawi się między głównymi elektrodami triaka - prąd przepłynie przez obciążenie. Ponadto prąd może przepływać przez otwarty triak w dowolnym kierunku, a nie jak tyrystor.

Aby utrzymać triak otwarty, nie ma potrzeby trzymania sygnału sterującego na elektrodzie kontrolnej, wystarczy podać sygnał, po którym prąd zostanie ustalony i będzie płynął dalej - to różnica między triakiem a tranzystorem. Kiedy prąd przez triak (przez obwód obciążenia) spadnie poniżej prądu trzymającego (dla prądu przemiennego - w chwili, gdy prąd przechodzi przez zero), triak zamyka się i aby go odblokować, konieczne będzie ponowne podanie sygnału odblokowującego na elektrodę sterującą.

Biegunowość napięcia sterującego dostarczanego do elektrody sterującej triaka może być ujemna lub zbiegać się z biegunowością napięcia przykładanego do anody warunkowej. Z tego powodu taka kontrola jest popularna, gdy sygnał sterujący jest dostarczany bezpośrednio z anody warunkowej przez obwód ograniczający i wyłącznik - wystarczy ustawić prąd wystarczający do odblokowania triaka.

Ze względu na głębokie pozytywne sprzężenie zwrotne, na przykład przy obciążeniu indukcyjnym, wysokie prędkości zmian napięcia lub prądu triaka mogą prowadzić do przedwczesnego odblokowania triaka i dużej mocy chwilowej, która zostanie szybko rozproszona na krysztale i będzie w stanie go zniszczyć. Aby chronić przed szkodliwymi emisjami, warystor jest instalowany równolegle z triakiem w niektórych obwodach, a tłumiki RC służą do ochrony przed wysokimi wartościami dU / dt.

Używanie triaka zamiast przekaźnika:

Obecnie bardzo popularne są triakowe regulatory mocy do kontrolowania różnych obciążeń w obwodach prądu przemiennego. Te regulatory lamp nazywane są ściemniaczami i regulatorami różnych instrumentów, do silników kolektorów - po prostu regulatory triakowe. Ich obwody są dość zwarte i proste, ponieważ wystarczy okresowo przykładać 0,7 wolta do elektrody kontrolnej triaka przy prądzie rzędu 10 mA, co można łatwo zrealizować za pomocą obwodu RC, aw bardziej złożonej formie - oparty na kontrolerze PWM na tym samym zegarze 555.