Triac Control: การควบคุมโหลด AC ที่มีประสิทธิภาพ

เพื่อวัตถุประสงค์ในการสลับโหลดในวงจร AC จะสะดวกในการใช้ ไทรแอกซึ่งเป็นประเภทของไทริสเตอร์ แต่แตกต่างจากไทริสเตอร์ในความสามารถในการเปิดกระแสไฟฟ้าในทั้งสองทิศทาง

การออกแบบครั้งแรกของ triacs ได้รับการพิจารณาแล้วในปี 1963 จากนั้นสถาบัน Electrotechnical Research Mordovian ได้ยื่นสิทธิบัตรสำหรับ thyristor สมมาตร (Patent SU 349356 A, Dumanevich AN และ Evseev Yu.A) และ General Electric ดำเนินการเชิงพาณิชย์ ของผลิตภัณฑ์เดียวกันที่เรียกว่า «Triac» ทางทิศตะวันตก

แล้วก็ เหมือนไทริสเตอร์ มีแคโทดที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนแอโนดและอิเล็กโทรดควบคุมที่ triac แคโทดและแอโนดจะเปลี่ยนสถานที่ระหว่างการใช้งานขึ้นอยู่กับทิศทางปัจจุบันในช่วงเวลาปัจจุบัน

แน่นอนสัญญาณไปยังขั้วไฟฟ้าควบคุม (ประตู) ของ triac จะถูกจัดให้สัมพันธ์กับแคโทดแบบมีเงื่อนไขเฉพาะเสมอ แต่กระแสผ่าน triac แบบเปิดสามารถไหลในทิศทางใดก็ได้และในกรณีนี้ triac ในสถานะเปิดสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นสอง ไดโอดรวมอยู่ในเคาน์เตอร์ขนาน

triac นั้นโดดเด่นด้วยโครงสร้างสารกึ่งตัวนำห้าชั้น แม่นยำยิ่งขึ้นมันสามารถแสดงในรูปแบบของไทริสเตอร์สองขั้วที่ต่อขนานกันและขั้วไฟฟ้าควบคุมตรงกันข้ามกับไทริสเตอร์เป็นเพียงตัวเดียว

ในการควบคุมโหลดที่ทรงพลัง triac เช่นสวิตช์ได้รับการเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรโหลด จากนั้น: ในสถานะปิด triac จะถูกปิดโหลดจะถูกลดพลังงานและเมื่อแรงดันไฟฟ้าทริกเกอร์ถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดควบคุมของ triac การนำไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้าหลักของ triac - กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านโหลด นอกจากนี้กระแสสามารถไหลผ่าน Triac ที่เปิดอยู่ในทิศทางใดก็ได้ไม่เหมือนไทริสเตอร์

เพื่อเปิด triac ไว้ไม่จำเป็นต้องถือสัญญาณควบคุมบนขั้วไฟฟ้าควบคุมเพียงแค่ให้สัญญาณหลังจากนั้นจะสร้างกระแสไฟฟ้าและจะไหลต่อไป - นี่คือความแตกต่างระหว่าง triac และทรานซิสเตอร์ เมื่อกระแสผ่าน triac (ผ่านวงจรโหลด) จะลดลงต่ำกว่ากระแสจับ (สำหรับกระแสสลับ - ในขณะที่กระแสผ่านศูนย์) triac จะปิดและปลดล็อคจำเป็นต้องใช้สัญญาณปลดล็อคอีกครั้งกับขั้วควบคุม

ขั้วของแรงดันไฟฟ้าควบคุมที่จ่ายให้กับขั้วไฟฟ้าควบคุมของ triac อาจเป็นลบหรือเกิดขึ้นพร้อมกับขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วบวกแบบมีเงื่อนไข ด้วยเหตุนี้การควบคุมดังกล่าวจึงได้รับความนิยมเมื่อมีการให้สัญญาณควบคุมโดยตรงจากขั้วบวกแบบมีเงื่อนไขผ่านวงจร จำกัด และตัวตัดกระแสกระแสไฟฟ้า - มีการตั้งค่ากระแสไฟฟ้าเพียงพอที่จะปลดล็อค triac

เนื่องจากการตอบรับเชิงบวกอย่างลึกเช่นกับโหลดอุปนัยอัตราการเปลี่ยนแปลงที่สูงของแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสของ triac สามารถนำไปสู่การปลดล็อค triac ที่ไม่เหมาะและเป็นพลังงานขนาดใหญ่ทันทีซึ่งจะกระจายไปอย่างรวดเร็วบนคริสตัลและจะสามารถทำลายได้ เพื่อป้องกันการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายมีการติดตั้งวาริสเตอร์ในแบบคู่ขนานกับ triac ในบางวงจรและใช้ snubbers RC เพื่อป้องกันค่า dU / dt สูง

การใช้ triac แทนรีเลย์:

Triac power regulators สำหรับการควบคุมโหลดทรงพลังต่าง ๆ ในวงจร AC เป็นที่นิยมอย่างมากในปัจจุบัน อุปกรณ์ควบคุมสำหรับหลอดไฟเหล่านี้เรียกว่าสวิตช์หรี่ไฟและอุปกรณ์ควบคุมสำหรับเครื่องมือที่แตกต่างกัน สำหรับมอเตอร์สะสม - เพียงแค่ตัวควบคุม triac. วงจรของพวกมันค่อนข้างกะทัดรัดและเรียบง่ายเพราะมันเพียงพอที่จะนำกระแสไฟฟ้า 0.7 โวลต์ไปยังขั้วไฟฟ้าควบคุมของ triac ที่กระแส 10 mA ซึ่งสามารถนำมาใช้อย่างง่ายดายโดยใช้วงจร RC และในรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น - ใช้ตัวควบคุม PWM บนตัวจับเวลา 555 ตัว.