Triac: prinsip operasi, aplikasi, piranti lan manajemen

Saka artikel sampeyan bakal mangerteni apa triac, cara kerjane, lan cara kerjane. Nanging pisanan, iku worth mentioning sing triac iku padha karo thyristor (mung simetris). Mulane, siji ora bisa nindakake tanpa artikel tanpa gambaran saka prinsip fungsi saka thyristors lan fitur. Tanpa kawruh dhasar, ora bakal bisa ngrancang lan mbangun skema kontrol paling gampang.

Thyristors

Thyristor minangka piranti semikonduktor switching sing bisa ngirim saiki ing siji arah. Gapura iki asring diarani gerbang lan nggambar analogi antarane lan dioda kontrol. Thyristors duwe telung terminal, siji yaiku elektroda kontrol. Iki, kanggo nerangake bluntly, punika tombol dening kang unsur ngalih menyang mode konduktif. Artikel bakal nimbang kasus khusus saka thyristor - triac - piranti lan operasi ing macem-macem sirkuit.

Si thyristor isih dadi rectifier, saklar lan malah ampli sinyal. Asring digunakake minangka regulator (nanging mung nalika kabeh sirkuit dikawruhi saka sumber voltase AC). Kabeh thyristor duwe sawetara fitur, sing perlu dibahas kanthi luwih rinci.

Properti saka thyristors

Antarane macem-macem karakteristik unsur semikonduktor iki, bisa mbedakake sing paling penting:

1. Thyristors, kaya dioda, bisa nindakake arus listrik ing siji arah. Ing kasus iki, padha bisa kerja ing sirkuit minangka dioda rectifier.
2. Saka negara thyristor dipateni, thyristor bisa dialihake kanthi ngirim sinyal kanthi wangun tartamtu kanggo elektroda kontrol. Mulane kesimpulan - a thyristor minangka switch wis loro negara (loro sing stabil). Triac bisa dianggo kanthi cara sing padha. Prinsip operasi tombol tipe elektronik adhedhasar iku cukup prasaja. Nanging supaya bisa bali menyang negara mbukak dhisikan, perlu syarat-syarat sing ditemtokake.
3. Saiki sinyal kontrol, sing perlu kanggo transisi kristal thyristor saka mode sing dikunci dadi mode mbukak, luwih murah tinimbang sing dianggo (secara harfiah diukur ing milliamperes). Iki tegese, thyristor nduweni sifat panguat saiki.
4. Sampeyan bisa nggoleki rata-rata arus rata-rata sing mili liwat muatan sing disambungake, sing kasedhiya yen muatan disambungake kanthi seri karo thyristor. Akurasi saka pangaturan kasebut gumantung banget karo dawa sinyal ing elektroda kontrol. Ing kasus iki, thyristor bisa dadi regulator daya.

Thyristor lan strukturnya

A thyristor minangka unsur semikonduktor sing nduweni fungsi kontrol. Kristal kasusun saka papat lapisan p lan tipe n, sing silih ganti. Triac uga dibangun kanthi persis. Prinsip operasi, aplikasi, struktur unsur lan watesan sing digunakake dianggep rinci ing artikel kasebut.

Struktur kasebut uga disebut struktur papat lapisan. Wilayah ekstrim saka struktur p karo polaritas positif saka sumber daya sing disambungake diarani anoda kasebut. Akibaté, wilayah kapindho n (uga sing ekstrim) yaiku katoda. Tegangan negatif sumber daya diterapake.

Apa sifat saka thyristor

Yen kita nindakake analisis lengkap saka struktur thyristor, kita bisa nemokake ing telung transisi (elektron-hole). Akibaté, sirkuit sing padha bisa digawe kanggo transistor semikonduktor (polar, bipolar, lapangan) lan dioda, sing bakal ngidini kita ngerti cara kerja thyrist nalika pasokan daya elektroda kontrol dipateni.

Ing kasus nalika anoda positif relatif marang katoda, diode nutup lan, kanthi mangkono, thyristor uga tumindak kaya mangkono. Ing kasus pembalikan polaritas, loro dioda dialihake, thyristor uga dikunci. Triac uga fungsi kanthi cara sing padha.

Prinsip kerja ing driji, mesthi, ora gampang banget kanggo dijlentrehake, nanging kita bakal nyoba nindakake iki luwih lanjut.

Cara Kerja Pembuka Mekanis

Kanggo ngerti asas saka thyristor, sampeyan kudu menehi perhatian menyang sirkuit sing padha. Bisa uga ana loro trioda semikonduktor (transistor). Punika trep kanggo nimbang proses ngunci thyristors. A arus tartamtu mili liwat elektroda kontrol thyristor. Ing kasus iki, saiki ana bias langsung-pituduh. Saiki saiki dianggep dhasar kanggo transistor kanthi struktur n-p-n.

Mulane, ing panuku, saiki bakal kaping pirang-pirang sing luwih gedhe (perlu nggedhekake nilai saiki kontrol kanthi gain transistor). Luwih bisa ditemokake yen nilai saiki iki minangka nilai basa kanggo transistor kapindho kanthi struktur konduktivitas pn, lan dikunci. Ing kasus iki, saiki kolektor transistor kapindho bakal padha karo prodhuk saka faktor gain saka loro transistor lan wiwitan kontrol saiki. Triacs (asas operasional lan manajemen sing dibahas ing artikel kasebut) nduweni sipat sing padha.

Luwih, saiki iki kudu sumringah karo saiki sirkuit kontrol saiki. Lan bakal ngowahi persis nilai sing perlu kanggo njaga transistor pisanan ing negara sing ngunci. Ing kasus ing ngendi kontrol saiki gedhe banget, loro transistors jenuh sacara simultan. OS internal terus njaga konduktivitasé sanajan saiki dhisikan ing elektroda kontrol katon. Ing wektu sing padha, nilai arus sing luwih dhuwur bakal dideteksi ing anoda thyristor.

Cara nyabut thyristor

Transisi menyang negara sing dikunci saka thyristor bisa ditindakake yen ora ana sinyal sing dileksanakake ing elektroda kontrol mbukak. Ing kasus iki, saiki ana ing nilai tartamtu, sing diarani arus hypostatic (utawa saiki kurungan).

Si thyristor bakal mati uga ing acara sing ana sesambungan ing sirkuit beban. Utawa nalika tegangan sing diterapake ing sirkuit (njaba) owah-owahan polaritase. Iki dumadi ing pungkasan saben siklus setengah ing kasus ngendi sirkuit kasebut didol dening sumber AC.

Nalika thyristor ngoperasikake sirkuit DC, penguncian bisa rampung kanthi saklar sing gampang utawa tombol mekanik. Iki disambungake menyang muatan ing seri lan digunakake kanggo de-energize sirkuit. Kajaba iku, prinsip regulator daya ing triac, Nanging, ana sawetara fitur ing sirkuit.

Cara kanggo mateni thyristors

Nanging sampeyan bisa nyambungake saklar ing sajeroning paralel, banjur shunts saiki anode, lan thyristor bakal dilebokake ing sawijining negara sing dikunci. Sawetara jinis thyristor bisa diuripake maneh yen kontak switch dibukak. Iki bisa diterangake kanthi kasunyatan sing nalika mbukak kontak, kapasitor parasit transisi thyristor nglumpukake daya, mangkono nggawe campur tangan.

Mulane, dienggo nyetel saklar kasebut supaya dumunung antarane katoda lan elektroda kontrol. Iki bakal njamin yen thyristore mati kanthi normal, lan saiki nyekeli. Kadhangkala, kanggo kenyamanan lan kacepetan lan linuwih, a thyristor tambahan digunakake tinimbang tombol mechanical. Perlu dicatet yen karya triac akeh banget kaya sing digunakake dening thyristors.

Triacs

Lan saiki nyedhaki topik artikel - sampeyan kudu nganggep kasus khusus saka thyristor - triac a. Prinsip operasinya mirip karo apa sing dianggep sadurunge. Nanging ana sawetara beda lan ciri. Mulane, kita kudu ngomong babagan luwih rinci. Triac iku piranti sing adhedhasar kristal semikonduktor. Iku asring digunakake ing sistem sing operate ing saiki gantian.

Définisi paling gampang piranti kasebut yaiku saklar, nanging bisa dikontrol. Ing negara sing dikunci, kerjane kaya switch karo kontak mbukak. Nalika sinyal dipasang ing elektroda kontrol triac, piranti kasebut pindhah menyang negara mbukak (mode konduktivitas). Nalika operasi ing mode iki, sampeyan bisa nggambar paralel kanthi saklar sing kontak ditutup.

Nalika ora ana sinyal ing sirkuit kontrol, ing siklus setengah (nalika operasi ing sirkuit arus ganti), triac pindhah saka tutup nganti ditutup. Triacs digunakake sacara wiyar ing mode relay (contone, ing construction switch-sensitif cahya utawa termostat). Nanging wong-wong uga kerep digunakake ing sistem kontrol sing operate miturut prinsip kontrol phase voltase ing mbukak (padha regulator Gamelan).

Struktur lan prinsip operasi triac

A triac ora luwih saka thyristor symmetric. Mulane, adhedhasar jeneng, bisa disimpulake - gampang diganti karo rong thyristors, sing diuripake lan dipisahake ing podo karo. Ing arah manapun, bisa ngalami arus. Triac duwé telung output utama - kontrol, kanggo sinyal, lan utama (anode, katoda) supaya bisa ngliwati sapunika.

Triac (prinsip operasi kanggo "patung" unsur semikonduktor iki diwènèhaké marang manungsa waé) dibukak nalika nilai saiki sing dibutuhake minimal diwenehake marang terminal kontrol. Utawa ing kasus nalika beda potensial ing antarane rong elektroda liyane luwih dhuwur tinimbang nilai sing paling diidinake.

Ing kasus-kasus kasebut, ngluwihi voltase sing nyebabake triac bisa diupayakake kanthi spontan ing amplitudo maksimum tegangan suplai. Transisi menyang negara sing dikunci kerep katon nalika polaritas owah-owahan utawa nalika operasi saiki ngurangi tingkat luwih murah tinimbang saiki.

Carane mbukak kunci triac kasebut

Nalika dipakani saka jaringan saiki gantian , mode operasi ganti amarga owah-owahan ing polaritas voltase tengen elektroda kerja. Kanthi alasan iki, gumantung saka kutub kontrol saiki, papat jinis prosedur iki bisa dibedakake.

Contone tegese digunakake ing antarane elektroda kerja. Lan ing elektroda kontrol, tegangan sing ngliwati tandha yaiku sebaliknya kanggo sing digunakake ing sirkuit anoda. Ing kasus iki, triac bakal pindhah ing sadawane kuadran - prinsip operasi, sing bisa dideleng, cukup prasaja.

Ana 4 quadrants, lan kanggo saben wong saiki mbukak kunci, nyekel, inklusi ditetepake. Arus wiwitan kudu ditahan nganti wektu kasebut, nganti luwih saka kaping pirang-pirang (ing 2-3) nilai saiki. Iki pancen saiki pangoperasian triac-minimum sing dibutuhake nalika ngunci. Yen sampeyan nyingkirake saiki ing sirkuit kontrol, triac bakal ing negara sing ngleksanakake. Lan bakal bisa digunakake ing mode iki nganti saiki, nalika saiki ing sirkuit anoda luwih gedhé saka saiki retensi.

Apa watesan nggunakake triacs

Iku angel digunakake nalika mbukak saka jinis induktif. Tingkat pangowahan ing tegangan lan saiki diwatesi. Nalika triac dadi saka mode sing dikunci dadi siji sing mbukak, sawijining saiki wujud katon ing sirkuit njaba. Tegangan ora mudhun langsung ing terminal daya triac. Lan kekuwatan bakal langsung berkembang lan entuk nilai-nilai sing cukup gedhe. Energi sing nyusup, amarga spasi cilik, mundhak akeh suhu semikonduktor.

Yen nilai kritis wis ngluwihi, kristal bakal rusak, amergo ningkat banget ing kekuatan saiki. Yen triac, sing ana ing negara sing dikunci, aplikasi sawetara tegangan lan tambah sacara dramatis, saluran kasebut bakal mbukak (yen ora ana sinyal ing sirkuit kontrol). Fenomena ini bisa diamati amarga muatan terakumulasi dalam kapasitansi parasit internal semikonduktor. Lan saiki daya wis cukup kanggo mbukak kunci triac kasebut.