Triac Control: krachtige AC-belastingregeling

Voor het schakelen van belastingen in AC-circuits is het handig om te gebruiken triacs, die een type thyristor zijn, maar verschillen van de thyristor in het vermogen om geleidingsstroom in beide richtingen te openen.

De eerste ontwerpen van triacs werden al in 1963 overwogen, toen heeft het Mordovian Research Electrotechnical Institute bijvoorbeeld al een patent aangevraagd voor een symmetrische thyristor (Patent SU 349356 A, Dumanevich AN en Evseev Yu.A.), en General Electric was bezig met commerciële implementatie van hetzelfde product genoemd «Triac» in het westen.

dan als een thyristor Er zijn duidelijk gedefinieerde kathoden, anoden en een stuurelektrode.In de triac wisselen de kathode en anoden van plaats tijdens zijn werking, afhankelijk van de stroomrichting op het huidige moment.

Natuurlijk wordt het signaal naar de stuurelektrode (poort) van de triac altijd geleverd ten opzichte van een specifieke voorwaardelijke kathode, maar de stroom door de open triac kan in elke richting stromen, en in deze zin kan de triac in de open toestand als twee worden beschouwd diodeopgenomen in contra-parallel.

De triac onderscheidt zich door een vijflagige halfgeleiderstructuur. Nauwkeuriger gezegd, het kan worden weergegeven in de vorm van twee triode-thyristors die in tegenovergestelde parallel zijn verbonden, en de stuurelektrode, in tegenstelling tot de thyristor, is slechts één.

Om een ​​krachtige belasting te regelen, is de triac, net als een schakelaar, in serie verbonden met het belastingscircuit. En dan: in de gesloten toestand wordt de triac gesloten, wordt de belasting spanningsloos en wanneer een triggerspanning wordt aangelegd op de stuurelektrode van de triac, verschijnt er geleidbaarheid tussen de hoofdelektroden van de triac - stroom zal door de belasting stromen. Bovendien kan stroom door een open triac in elke richting stromen, niet zoals een thyristor.

Om de triac open te houden, is het niet nodig om het stuursignaal op de stuurelektrode te houden, geef gewoon een signaal, waarna de stroom wordt vastgesteld en blijft stromen - dit is het verschil tussen de triac en de transistor. Wanneer de stroom door de triac (door het belastingscircuit) onder de houdstroom daalt (voor wisselstroom - op het moment dat de stroom door nul gaat), sluit de triac en om het te ontgrendelen, moet het ontgrendelsignaal opnieuw op de stuurelektrode worden toegepast.

De polariteit van de stuurspanning die wordt geleverd aan de stuurelektrode van de triac kan ofwel negatief zijn of samenvallen met de polariteit van de spanning die wordt aangelegd op de voorwaardelijke anode. Om deze reden is een dergelijke besturing populair wanneer het besturingssignaal rechtstreeks wordt geleverd vanuit de voorwaardelijke anode via het beperkingscircuit en de stroomonderbreker - er wordt net voldoende stroom ingesteld om de triac te ontgrendelen.

Vanwege de diepe positieve feedback, bijvoorbeeld bij een inductieve belasting, kunnen hoge veranderingssnelheden in de spanning of stroom van de triac leiden tot een voortijdige ontgrendeling van de triac, en tot een grote onmiddellijke kracht, die snel wordt afgevoerd naar het kristal en in staat zal zijn om het te vernietigen. Ter bescherming tegen schadelijke emissies is in sommige circuits een varistor parallel aan de triac geïnstalleerd en worden RC-snubbers gebruikt om te beschermen tegen hoge dU / dt-waarden.

Een triac gebruiken in plaats van een relais:

Triac-stroomregelaars voor het regelen van verschillende krachtige belastingen in wisselstroomcircuits zijn tegenwoordig erg populair. Deze regelaars voor lampen worden dimmers genoemd en regelaars voor verschillende instrumenten, voor collectormotoren - eenvoudig triac-regelaars. Hun circuits zijn vrij compact en eenvoudig, omdat het voldoende is om periodiek 0,7 volt op de stuurelektrode van de triac aan te leggen met een stroom in de orde van 10 mA, die gemakkelijk kan worden geïmplementeerd met behulp van een RC-circuit, en in een meer complexe vorm - gebaseerd op een PWM-controller, op dezelfde 555-timer.