Zasnova in načelo delovanja
Struktura simetričnega tiristorja je sestavljena iz plošče, ki jo sestavljajo nadomestne plasti z električnimi žicami p- in n-tipa ter kontaktov elektrod glavnega in krmilnega delovanja.
V strukturi polprevodnikov je skupaj 5 plasti p- in n-tipa. Območje med plasti se imenuje pn spoj, ki ima nelinearno karakteristiko I - V z zanemarljivim nasprotovanjem v nasprotni smeri, kjer je minus n-plast, plus pa je p-plast in najvišja vrednost upora v nasprotni smeri. Razčlenitev pn-stika se pojavi pri napetostih več tisoč voltov.
Med uvajanjem mehanizma v ravno smer vstopi desna polovica konstrukcije. Leva stran konstrukcije je izklopljena in velja za zelo visoko odpornost toka, ki ga ima.
Značilnosti simetričnega dinamičnega in konstantnega tiristorskega načrta, kadar deluje v smeri naprej, po prejemu pozitivnega kontrolnega signala ustrezajo istim podatkom tiristorja, ki deluje v neposredni smeri.
Kako deluje triak? Načelo delovanja naprave temelji na prehodu električnega signala v dveh smereh . To omogoča uporabo triakov kot električnega releja v različnih shemah, kjer je potrebno prilagoditi obremenitev ali prehod toka skozi vezje. Ena od nespornih prednosti simetričnega tiristorja je dejstvo, da zagotovitev prehodnega kanala ne zahteva prisotnosti konstantne napetosti v krmilnem ključu. Potrebno ga je le, da je ne presega določene ravni, odvisno od uporabe.
Vrste
Ko govorimo o vrstah naprav, je treba sprejeti dejstvo, da se ta triak šteje za eno izmed tipov tiristorjev . Če obstajajo razlike v delu, lahko tiristor predstavimo kot nekakšen triac. Razlike so v krmilni katodi in pri različnih principih delovanja teh tiristorjev.
Uvožene naprave so široko zastopane na ruskem trgu. Njihova glavna razlika od ruskega triacs je, da ne zahtevajo prednastavitve v samem vezju. To omogoča shranjevanje delov in prostora v tiskanem vezju. Praviloma začnejo delovati sočasno po uvedbi sheme. Za vse potrebne podatke morate natančno izbrati želeni triak.
Prednosti in slabosti
Ko smo razumeli, kaj je triak, raziščimo prednosti in slabosti te nadzorne naprave.
Pluse vključujejo :
- V napravi ni mehanskih kontaktov.
- Dolgo obdobje delovanja, skoraj brez okvar.
- Načelo delovanja naprav odpravlja iskrenje med delovanjem, tudi pri največji moči, ki preteče tok.
- Nizki stroški.
Ampak, kot vsaka naprava, simetrični tiristorji nimajo slabosti:
- Znatno odvajanje toplote med delovanjem.
- Občutljivost na elektromagnetne motnje in hrup.
- Nezmožnost dela pri pomembnih frekvencah spremenljivega toka.
- Napetost pade do 2 volta v napravi, ki je v odprtem stanju. Vendar pa ta koeficient ni odvisen od moči toka, ki teče. Ta dejavnik velja za oviro pri uporabi triakov v modelih z nizko porabo.
Hkrati se segrejejo simetrični tiristorji z najvišjimi tokovi, kar bo zahtevalo uporabo naprav za hlajenje ohišja. V industriji gre za hlajenje močnih naprav z aktivno metodo - s podporo ventilatorja.
Razvoj tehnologije
Posebnost simetričnih tiristorjev s 4 kvadranti je njihova napačna vključitev, ki lahko povzroči okvaro. To zahteva uporabo dodatne varnostne verige, ki vsebuje različne komponente.
Pred kratkim so izumili 3-kvadrantne naprave, ki imajo potrebne prednosti :
- Z zmanjšanjem števila potrebnih komponent je plošča postala še bolj kompaktna.
- Kot rezultat, zmanjšanje izgube napora in zmanjšanje stroškov končnega izdelka.
- V odsotnosti blažilnika in plina je bilo mogoče uporabiti simetrične tiristorje v visokofrekvenčnih vezjih.
Poleg tega je poenostavitev sheme omogočila uporabo trikvadranskega triaka v ogrevalnih napravah: tak sistem se manj segreje in se ne odziva na temperaturo okoli.
Področje uporabe
Načelo delovanja in kompaktne dimenzije triakov omogočajo njihovo uporabo skoraj povsod . Na samem začetku lastnih pojavov so se pri načrtovanju močnih transformatorjev in polnilnih naprav uporabljali mehanizmi.
Danes so s tvorbo majhnih polprevodnikov tiristorji postali bolj kompaktni, kar omogoča njihovo uporabo v najrazličnejših oblikah in področjih.
Triak je tako fleksibilen in večnamenski mehanizem, ki zaradi svoje lastnosti preklopi na prevodni položaj s sproženim impulzom s pozitivnim ali negativnim predznakom, ki ni odvisen od ključa, ki izraža lastnosti trenutne polarnosti. Glede na bistvo imena, anoda in katoda za napravo nista pomembni.
Triac se uporablja kot polprevodniški rele. To je značilno za majhno vrednost začetnega toka, ki je potreben za preobremenitev z velikimi tokovi. Ključne funkcije v tej napravi lahko izvedemo s stikalom ali z visoko občutljivim relejem in drugimi kontaktnimi pari s tokom do 50 mA, velikost preobremenitvenega toka pa lahko omejimo le z znaki, za katere je zasnovan triak.
Nič manj obsežna je uporaba simistorja kot zatemnilnika in nadzora hitrosti elektromotorja . Vezje temelji na uporabi zagonskih komponent, ki jih tvori fazni menjalnik RC, potenciometer pa krmili osvetlitev, upor pa je zasnovan tako, da omejuje preobremenitveni tok. Razvoj impulzov je narejen s podporo dinistorja. Že po okvarah v dynistorju, ki nastane zaradi razlike v potencialu kondenzatorja, se impulz razelektritev kondenzatorja, ki se pojavi, takoj vklopi.
V industriji se uporabljajo močne naprave za krmiljenje strojev, črpalk in druge električne opreme, kjer je potrebna gladka sprememba pretočnega toka. V vsakdanjem življenju je uporaba triacov še širša:
- To je skoraj celotno orodje: od ročnega vrtalnika in izvijača do polnilnika za avtomobilske akumulatorje.
- Številni gospodinjski aparati: sesalniki, ventilatorji, sušilniki za lase itd.
- V domačih modelih kompresorjev - klimatske naprave in hladilniki.
- Električni grelniki: kamini, pečice, mikrovalovne pečice.
Razširjena uporaba naprav je bila spodbuda za preučevanje zatemnitev - priljubljena naprava za nadzor mehke svetlobe danes. Načelo delovanja avtomatskega zatemnilnika temelji na uporabi triaka.
Omejitve uporabe
Triac ima pri uporabi več omejitev, zlasti z induktivno preobremenitvijo. Omejitve vplivajo na hitrost spremembe napetosti (dV / dt) med anakami triacov in hitrostjo spremembe delovnega toka di / dt.
V prehodnem obdobju triaka iz zaprtega položaja v vodilno stanje lahko zunanji tokokrog povzroči precejšen tok. V tem primeru ne pride do trenutnega padca napora v izhodu triaka. Tako bo istočasno prišlo do napetosti in trenutnega razvoja trenutne moči, ki lahko doseže velike količine.
Energija, zmedena v majhnem prostoru, aktivira nenadno povečanje temperature pn stikov. Če je kritična temperatura previsoka, se uniči triak, ki ga povzroči previsoka hitrost dviga toka di / dt.
Poleg tega veljajo omejitve za spremembe naporov dveh kategorij: v dV / dt glede na zaprt triac in v odprtem triaku (slednji se imenuje tudi preklopna hitrost).
Prekomerna hitrost povečanja napora med zaključki A1 in A2 zakopanega triaka lahko povzroči njeno odpiranje v primeru pomanjkanja signala v krmilni elektrodi. To manifestacijo povzroča notranja zmogljivost triaka. Električni tok, ki se napolni s to zmogljivostjo, bo morda potreben za odklepanje triaka.
Vendar se to ne šteje za glavni predpogoj za nepravočasno razkritje. Največja vrednost dV / dt pri preklopu triaka, kot načeloma, je zelo nepomembna, in zelo hitra sprememba sile v vodilih triaka med zaklepanjem lahko takoj sproži novo vklop. Podobno se triak ponovno odklene, medtem ko se mora zapreti.
Preverjanje Triac
Vsaka, celo najbolj zanesljiva naprava lahko ne uspe. Ni izjema in triak. Zato je pomembno razumeti, kako ga je mogoče nadzorovati glede operabilnosti, da se izvede njegova zamenjava. Za to lahko uporabite 2 načina.
Prva metoda je uporaba 2 analognih ohmmetrov . Naslednje meritve se izvajajo na naslednji način:
- Sonde 1 ohmmeter priključene na katodo in anodo triaka. Bolj udobno bo, če bodo sonde pritrjene s sponkami, tako da ne bodo skočile. Če vnesete napravo, bo upor zelo obsežen: kazalec bo "ležal";
- Sonde 2 ohmmetra so priključeni na naslednji način: na anodo je pritrjena ena sonda, na krmilno elektrodo pa se dotakne še ena sonda.
Če je sorazmeren tiristor v dobrem stanju, bo prišlo do njegovega odpiranja in reakcija v prvem ohmmetru se bo zmanjšala na več ohmov.
Druga metoda nadzora vključuje izbiranje multimetra. Da bi bile meritve zanesljive, je stikalo za tester nastavljeno na položaj "preverjanje diode". Nato se preskusni vodi pritrdijo na anodo in katodo. Pri igelnih sondah se lahko uporabi adapter z žico. Za razliko od ohmmetra, bo multimeter pokazal upor, ki je enak 1. Potem zaklenemo negativno elektrodo in vrata s tanko žico. Odklepanje polprevodnika se bo zgodilo in na zaslonu testerja bo prikazan dejanski odpornost triaka.