یک تریاک چیست؟

یک دستگاه نیمه هادی سه دوره ای (triode for Alternative Current) یک دستگاه نیمه هادی سه مرحله ای است که می تواند جریان را در هر دو جهت در هنگام ماشه انجام دهد، بر خلاف یک گیرنده سیلیکون کنترل شده (SCR)، که تنها در یک جهت انجام می شود، یک تریاک اجازه می دهد تا کنترل دو جهت را هدایت کند، و آن را برای برنامه های AC ایده آل می کند، اساساً عضو خانواده شماریستور است که اغلب به عنوان یک مدار واحد در یک تراشه واحد متصل به طور موازی در این سوئیچ واحد در یک سیستم کنترل سیگنال واحد، توصیف می شود.

ساخت یک مثلث

ساختار داخلی یک سه گانه متشکل از چهار لایه متناوب از مواد نیمه هادی P و N-type، تشکیل یک ساختار PNPN است، این پشته به دو منطقه اصلی تقسیم شده است که با دو لایه ی حساسیت سه گانه SCRs مطابقت دارد، دستگاه دارای سه ترمینال است: ترمینال 1 (MT1)، ترمینال اصلی 2 (MT2) و دروازه (G) که در نزدیکی فرآیند ساخت و ساز فعلی مورد استفاده قرار می گیرد، یا باعث می شود.

از نظر فیزیکی، سه گره در بسته های مختلف در دسترس هستند - از بسته های سطح کوچک SOT-223 برای برنامه های کم قدرت به بزرگ به ۲۴۲۴ یا بسته های TO-3P برای بارهای صنعتی که دهها آمپر را اداره می کنند، مرگ داخلی بر روی یک مس یا تب آلومینیوم برای اتلاف گرما نصب می شود، زیرا سهاک ها گرمای قابل توجهی را در طول رفتار تولید می کنند.

اصل کار یک تریاک

این سه با تغییر بین حالت (blocking) و حالت (رسانه) در پاسخ به سیگنال های دروازه عمل می کند، هنگامی که یک جریان کوچک (معمولا چند میلی آمپر) بین دروازه و MT1 اعمال می شود، آن را تحریک اتصال داخلی توریستور به هدایت، اجازه می دهد جریان بین MT1 و MT2 هنگامی که باعث شد، موج سه گانه باقی می ماند تا زمانی که سیگنال فعلی را حذف کند، حتی تا زمانی که اتصال اصلی جریان است.

در طول عملیات AC، triac می تواند در نیمه چرخه (تقطب مثبت یا منفی) ایجاد شود، زیرا دروازه می تواند با قطبیت نسبت به MT1 پالس شود، این دو جهت باعث می شود تا کنترل فاز را متوقف کند: با تأخیر در پالس دروازه پس از عبور صفر، زاویه رسانا کاهش می یابد، و در نتیجه کنترل قدرت تحویل داده شده به بار، به عنوان مثال، که یک نور در هر چرخه فعلی (در انتهای دستگاه خاموش می شود) در انتهای اتصال به حالت خاموش شدن در انتهای دستگاه خاموش است.

محرک Modes

Triacs چهار عامل احتمالی را دارند که توسط قطب بندی MT2 نسبت به MT1 و قطبی شدن پالس دروازه تعریف شده است.در اکثر برنامه های مصرف کننده، triac در Quadrants I و III (در ورودی مثبت با توجه به MT1 برای هر دو قطبیت MT2) ایجاد می شود که نیاز به پایین ترین درب انتخاب مناسب از مدار درایو را تضمین می کند.

مشخصات بازی Triacs

هنگام انتخاب یک سه گانه برای یک طراحی، چندین مشخصات مهم باید برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد مورد ارزیابی قرار گیرند.

  • ]Voltage Rating (VDRM / VRRM): حداکثر ولتاژ منحنی تکراری سهac می تواند در هر دو جهت از 400V برای لوازم خانگی به 1200V برای سیستم های سه فاز صنعتی مسدود.
  • [IT (RMS)): حداکثر امتیاز RMS فعلی سها می تواند بدون بیش از حد گرم کردن رتبه بندی های معمول بین 4A و 40A انجام شود؛ ماژول های با قدرت بالا می توانند از 100A تجاوز کنند.
  • [Gate ماشه جریان (IGT): حداقل دروازه فعلی لازم برای تغییر سهac از مسدود کردن به انجام دولت است.IGT مقادیر از 3 mA تا 50 میلی آمپر، با مقادیر پایین تر ترجیح می دهد برای ماشه سطح منطقی.
  • ] ولتاژ ماشه (VGT): ولتاژ دروازه به-MT1 مورد نیاز برای تولید جریان ماشه، به طور معمول 1V به 2.5V.
  • [IH]: حداقل جریان ترمینال اصلی که باید جریان برای نگه داشتن سه برابر در حالت پس از ماشه.اگر قطره های فعلی زیر IH، دستگاه بازگشت به مسدود کردن مقدار از 5 میلی آمپر به 50 mA.
  • جریان (IL): حداقل فعلی مورد نیاز برای به دست آوردن سه برابر بلافاصله پس از حذف درب، IL به طور کلی بالاتر از IH است.
  • نرخ نقدینگی افزایش ولتاژ خارج از کشور (dv/dt): اندازه ایمنی سهac به علت تغییرات ولتاژ سریع ضروری است.
  • نرخ نقدینگی ظهور جریان داخلی (di/dt): حداکثر نرخ قابل اجازه افزایش فعلی در هنگام چرخش؛ بیش از این می تواند باعث آسیب شود.

درخواست های Triacs

Triacs در کنترل قدرت AC به دلیل سادگی و مقرون به صرفه بودن آنها وجود دارد:

  • نور Dimmers: مدارهای کنترل فاز که روشنایی لامپ های incandescent و هالوژن را تنظیم می کنند.
  • کنترل سرعتMotor: [FLT 1] در طرفداران برق، ابزار قدرت و پاک کننده های خلاء برای تنظیم سرعت متغیر استفاده می شود.
  • ] کنترل کننده های هانکار: تنظیم دما در آهن، نان و عناصر گرمایش صنعتی.
  • رله های دولتی (SSRs): Triacs مرحله خروجی بسیاری از SSRs استفاده شده در سیستم های اتوماسیون را تشکیل می دهند.
  • [[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] مدارهای کلاغی که به یک سه واحد سفر می کنند، هنگامی که بیش از حد رخ می دهد، دارای منبع برق هستند.
  • سوئیچ های استاتیک: تعویض بدون تماس از لامپ ها، پمپ ها و سورلوئیدها.

مزایا و محدودیت های Triacs

مزایای

  • رسانای دو طرفه از یک سیگنال دروازه، شمارش اجزای را کاهش می دهد.
  • هیچ بخش متحرک، ارائه عملیات خاموش و زندگی طولانی.
  • درایو درب کم قدرت (milliamps) برای تغییر جریان های بالای AC (amps) مورد نیاز است.
  • سازگاری با IC های کنترل فاز استاندارد و Opto Partnersrs

محدودیت ها

  • مناسب برای مدارهای DC (آنها ممکن است بدون عبور صفر فعلی خاموش نشوند).
  • مشکوک به تحریک نادرست dv / dt با بارهای استنتاجی؛ یک مدار snubber اغلب مورد نیاز است.
  • کاهش ولتاژ در حالت بالاتر در مقایسه با SCRs، منجر به تخریب بیشتر گرما در جریان های بالا.
  • دشوار به موازی برای جریان بالاتر به دلیل اشتراک گذاری ناهموار.

مقایسه با SCR ها و سایر دستگاه ها

در حالی که یک SCR تنها در یک جهت عمل می کند، یک تریاک در هر دو جهت انجام می دهد و آن را انتخاب ترجیحی برای برنامه های AC که در آن یک سوئیچ واحد برای هر دو نیمه چرخه مورد نیاز است، با این حال، SCRs ارائه می دهد کاهش تلفات رفتاری و تحمل دی / dt بالاتر برای مدارهای قدرت پالسی بسیار بالا یا ولتاژ، برگشت به Sform ساده تر (تغییرات مشابه یک سوئیچ AC).

چگونه یک Triac را برای طراحی خود انتخاب کنیم

انتخاب سه برابر مناسب شامل تطبیق مشخصات خود را به محیط بارگذاری و کنترل است.شروع با تعیین ولتاژ فعلی و اوج بار، اضافه کردن حاشیه ایمنی 20 تا 30٪ برای بارهای مقاومت (گرم کننده، چراغ های درجه حرارت) - یک عامل استاندارد با حداقل snubber ممکن است کافی باشد.

نتیجه گیری

Triacs یک راه حل تغییر اساسی برای کنترل برق AC در برنامه های مصرف کننده و صنعتی بی شمار باقی مانده است (برنامه های دو جهت، درایو دروازه ساده، و دسترسی گسترده آنها را به یک جزء برای مهندسان تبدیل می کند. با درک پارامترهای ساخت و ساز خود، اصول کار و مشخصات کلیدی - مانند درجه بندی ولتاژ، دروازه جریان، و قابلیت dv / dv - شما می توانید انتخاب کنید و استفاده از سه گانه (ac)