מה זה Triac?

משולש (קיצור של טריקול עבור שינוי הזרם) הוא מתג תלת-טווח של המוליכים למחצה שיכול לבצע את הנוכחי בשני הכיוונים כאשר מופעל.זה שייך למשפחת Thyristor והוא למעשה גרסה דו-כיונית של מתגי MT-controler (SCR) אחד משלושת המסופים הנוכחי הוא שער (G), מסוף ראשון (MT, ו- 22), המכונה מופעלת במהירות על ידי מבנה טרמינל- N-NUMST) של מבנה קטן, כאשר הוא בעל מבנה מוליכים למחצה (R) הוא בעל מבנה מוליכים למחצה, לאחר זמן קצר יותר מ-R) של המערכת הנוכחית, כאשר הוא אחד מ-R.

היכולת לשלוט הן חצאיות של מחזור AC נותן טריאק יתרון מובהק על מתגים חד-צדדיים. במערכת סטנדרטית AC, מתח חלופיים קוטבי 50 או 60 פעמים לשנייה. a triac יכול להיות מופעל על כל קוטבי, מה שהופך אותו אידיאלי עבור מעגלי בקרת שלב (R2) בשימוש ב dimmers, מהירות מנועים, ומחמם.

כיצד Triacs Control AC Power

Triacs לשלוט בכוח AC בעיקר באמצעות טכניקה הנקראת בקרת שלב, אשר משנה את זווית ההנעה של כל חצי מחזור.בנוסף, בקרת פרוץ-אש (או אפס-קרוס) משמשת לעומסים מנוגדים כדי להפחית את ההתערבות האלקטרומגנטית (EMI). שתי השיטות מנצלות את התפנית הטבעית של הטריאק במעבר של הגלום הנוכחי.

שיטת בקרה שלב

בשלב השליטה, הדופק של השער מתעכב יחסית לתחילת כל חצי מחזור (המעבר אפס של מתח האספקה) הטריק נשאר מחוץ לתקופת העיכוב, ולאחר מכן גורם והתנהלות לשארית חצי מחזור עד שהזרם נופל ל-0.החלק של חציית חציית חציית עבורה השלישייה מכנה את זווית ההנעה באופן קבוע.

בורסט-Fire Control (Zero-Crossing Switching)

עבור עומסים שהם התנגדות בלבד או יש קבוע זמן תרמי איטי (למשל, פראנס חשמלי, תנורי חום גדולים), בקרת התפוצצות באש הוא לעתים קרובות המועדפת על השיטה הזאת, הטריק מופעל במעבר אפס של גל ה- AC Sine ונשאר על מספר שלם של מחזורי בקרה מלאים (למשל, 4 מחזורים על, 4 מחזורים על יחס קובע את ממוצע של כוח נמסר, לעומת ירידה חדה של לחץ חשמלי, כי הוא עלול לשלב באופן דרסטי של לחץ חשמלי נמוך של לחץ דם.

יישומים תעשייתיים של טריאק

טריאקים נמצאים כמעט בכל מגזר של אלקטרוניקה תעשייתית שבו יש להעביר כוח AC או מוסדר.היכולת שלהם להתמודד עם זרמי מברשת גבוהה, לעמוד על מתחזים טרנסינטליים, ולפעול באופן אמין בסביבות קשות הופכת אותם הכרחיים.

  • (FLT:0Motor Speed ControlFLT:1: במעריצים, משאבות, וחגורת העברה, triacs להסדיר את מתח RMS החל מנועים חד-פעמיים AC יחיד-phase AC אינדוקציה (בקר מהירות מבוסס תלת-ממדי (נקרא לעתים קרובות "טריק טריאק" עבור מנועים) מתואם את זווית ההנעה למשתנים לקצב ומהירות אוניברסלית (w-co-co-co-מטר), עבור מנועים), עם מהירות חלק מ-tometers-tach.
  • (FLT:0 אורינג DimmersFLT:1: Triac dimmers הם תקן עבור מנורות incandescent ו halogen במערכות תאורה תעשייתיות. על ידי חיתוך גלפור AC, הם להפחית את תפוקת האור וצריכת החשמל. מודרני triac dimmers לעבוד גם עם נהגים LED נמוך מתחמי אם העומס הוא תואם, למרות בחירה זהירה של מוביל לעומת שביל מפרש הוא צורך.
  • (FLT:0) Heater תקנה 1.10: פסים חשמליים, תנורים, ומכרזלים משתמשים בטריאקים כדי לשלוט על יחס של רכיבי חימום.בורסט-אש מעבר מצמצם את ההתערבות RF תוך שמירה על בקרת טמפרטורה מדויקת באמצעות לולאה PID.Trac- מבוקרת תנורים הם זולים יותר ואמינים יותר מאשר אנשי קשר מכניים עבור יישומים עתירי מחזור גבוה.
  • (FLT:0) Power Switching in Automation SystemsFLT:1: בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLCs) ומערכות בקרה מבוזרות (DCS) משתמשים בממסרי מדינה מוצקים (SSRs) המשלבים תלת-ממדיים או אחוריים ל-SCR כדי להחליף עומסים גדולים כגון רקנואידים, שסתוםים, ומגעים.
  • (FLT:0) ציוד משנה 1:1: במכונות נביחות AC, triacs לשלוט זרם התוך כדי שינוי הדופק.זה מאפשר קלט חום מותאם לעובי חומרים שונים ללא שינוי קלוש.
  • (FLT:0) ,Uninterruptible Power Supplies (UPS)FLT:1: טריאקים משמשים מתגי עקף ומתגים להעברת סטטיים כדי להעביר בצורה חלקה את העומס בין בלתי-מטור לבין הכוח הראשי.

יתרונות ומגבלות

יתרונות

  • (FLT:0) התנהגות עקיפה 1 (FLT: 1) , רצף יחיד מחליף שני SCRs ב- Antiמקבילה, מפשט את פריסת המעגל וצמצום ספירת הרכיב.
  • (ב) ,0) , 000 מהירות המעבר המהירים של LT:1: זמני טרף נמצאים בטווח של כמה מיקרו-שניות, המאפשר שליטה בשלב מדויק ב 50/60 הרץ.
  • (FLT:0)Compact, עיצוב קל משקל FLT:1: משטח-השלישיה (למשל, עד 252, DPAK) זמינים עבור PCB תעשייתי בעל אופי גבוה.
  • (FLT:0)Low Gate Driveve PowerFLT:1: טריקקטורים סנסיביים דורשים רק 5-10 מ"א גורם נוכחי, תואם את הפלטים הלוגיים או האופטוקרים.
  • (ב) [15] ,0 ,U-FLT (ה) חסכונית: במיוחד בהשוואה לממסרים של מדינה מוצקה עם בידוד פנימי, טריאקס מציעים מחיר נמוך יותר עבור בקרים בעלי ערך רב.

הגבלות

  • (FLT:0) רגישות/dt רגישות 1FLT: עלייה מהירה של מתח על פני הטריק (למשל, מעבר לטראנסים) עלולה לגרום למחזור עצמי לא רצוי. מעגל פאסיבי (רשת הRC) נדרש בדרך כלל להגביל את dv/dt.
  • (FLT:0) התערבות אלקטרונית (EMI)FIRLT:1: בקרת שלב מציגה קצוות חדים בגלפורמת הנוכחית המייצרת הרמוניות.סינון הולם ועיצוב נחירות הם הכרחיים לעמוד ב- IEC 61000-6-6-3 פליטות.
  • (הפסקה:0)ההתמדה של כשלון 1:1: עבור עומסים אינדוקטיביים, הטריק עשוי לא להיפסק לחלוטין כאשר העומס יורד מתחת לזרם המחזיק, מה שגורם לאובדן שליטה.
  • Thermal limitations: Even with low on‑state voltage (≈1.5 V at rated current), high‑current triacs generate significant heat. Adequate heatsinking or forced air coolingis mandatory above a few amperes.
  • (FLT:0)Voltage Limits: Standard triacs מדורג בדרך כלל עד 800 V (repetitive) עבור קווי תעשייה גבוהים יותר (למשל 480 מערכות V AC), יש צורך בשני SCRs ב- Anti-מקבילה או משולש מתח גבוה (rare).

Triac vs. SCR vs. Solid-state Relay

Choosing between a triac, an SCR, or a solid‑state relay (SSR) depends on the specific requirements of the application.

  • (FLT:0SCR (Silicon-Controlled Rectifier)FLT:1: מתג unidirectional. Two SCRs in Anti-מקבילה לספק שליטה דו-צדדית אך דורש כוננים בשער עצמאי.SCRs יכול להתמודד עם מתחים גבוהים יותר וזרמים מאשר טריק, והם מועדפים לדחפים תעשייתיים כבדים ומיזוג חשמל מעל 100.
  • (FLT:0)Triacigof 1 (הטוב ביותר עבור זרמים בינוניים (1–40 A RMS) ומתחים עד 600-800 V שבו פתרון חד-פעמי הוא הרצוי.
  • (FLT:0)Solid-state Relay (SSR)אנדרופול) 1:1: A SSR הוא מודול מעבר מלא הכולל משולש (או חזרה אל-back SCRs), אופטוופולר עבור בידוד קלט-ל- ⁇ , משב רוח, ולעתים קרובות הגנה על תפקוד יתר.

כלל מעשי: השתמש בטריק דיסקרטי עבור עיצובים פשוטים, זולים בעלות עם ⁇ 20 A עומסים ו ⁇ 480 Vac; להשתמש SSR כאשר בידוד וקלות של שילוב הם רב-חשיבות; להשתמש בשני SCRs עבור כוח-עוצמה גבוהה, שלוש-phase, או מערכות voltage מאוד.

המונחים: Industrial Triac Circuits

סנובבר מעגלי

רשת נחרוטב - באופן רציני התנגדות ו- capacitor בסדרה (RC) - ממוקם על פני המסופים העיקריים של הטריק כדי להגביל את שיעור העלייה של מתח מחוץ למדינה (dv / dt) ללא נחירות, שינויים מהירים מתח ממעבר עומסים אינדוקטיביים או טראנסים יכולים לעלות על הדירוג הקריטי של Vacation (לעתים קרובות 50–500 Vacs לתקני נוחות) ל-Ricivcd (או-R) ל-R) ל-Ric) ל-Ric) ל-230 נקודות מבטחים נוספים ל-RICERCDC יכולות ל-RICVaccdows ל-RICER (או ל-RICVaccing קיבולת גבוהה יותר ל-RIC) ל-RICVDVaccing קיבולת גבוהה יותר ל-RICER (או ל-RICERCDC (או ל-RIC) ל-RICERCDC (או ל-RICVaccing קיבולת של קיבולת גבוהה יותר ל-RICVaccing קיבולת גבוהה יותר ל-RICVaccing קיבולת של קיבולת גבוהה יותר ל-RICVacc

ניהול ארס

Triacs dissipate כוח פרופורציה לזרם העומס וירידה מתח על המדינה (בדרך כלל 1.5 V ב 25 מעלות צלזיוס) עבור טריאק הנושא 20 A RMS, את הניתוק הכוח הוא בערך 30 טמפרטורת צומת W. חייב להישאר מתחת 125 מעלות צלזיוס (לעתים 110 מעלות צלזיוס לאמינות) להשתמש בחום עם התנגדות תרמית (Rth) מחושב מ: ⁇ T = P.xer threjreicrej) להפחתה הנוכחית של אלומיניום.

שער טריגר

כונן השער חייב לספק מספיק נוכחי (IGT) עבור קוטביות הנדרשת. דופק DC פשוט ממיקרובקר באמצעות עומס transistor או Optocoupler הוא טיפוסי. עבור טריגר מבודד, להשתמש באופטוטריאק (למשל, MOC3020, MOC3063) אשר יש לו אפס-מחצה עבור גלאי מפוצצים (למשל, שער ה- VGT) כדי להבטיח את רוחב VGT R R) לפחות לעמוד מול שער VGT) ל-R (R.

בחירת קריטריה לטריאק

בעת ציון טריק עבור יישום תעשייתי, להעריך את הפרמטרים הבאים:

  • (FLT:0) דירוג דירוג דירוג (Vdrm/Vrrirm) 1FLT: חייב להיות לפחות 1.5× את המתח קו השיא. עבור 230 Vac, בחר 600 V או 800 V מכשירים.עבור 480 Vac, להשתמש בשני SCRs או משולש Vac מיוחד (למשל, BTA41-1200).
  • (FLT:0Current דירוג (IT(RMS) ,IRLT) 1: בחר בהתבסס על העומס המקסימלי הנוכחי עם שולי בטיחות של 20-30%.חשב במברשת הנוכחית של מנועים (6-8× פועל הנוכחי עבור מספר מחזורים).השלישי חייב לשרוד במברשת ללא עלייה בציון הנוכחי הנוכחי (ITSM).
  • רגישות גבוהה>Gate הרגישות: טריאקים סטנדרטיים צריכים 50-100 mA זרם שער הנוכחי; סוגים רגישים של חקירה (IGT < 10 mA) קלים יותר לנהוג עם לוגיקה.עם זאת, השערים רגישים יותר נוטים ל dv / dt משככי שווא, כך שחדר הוא קריטי יותר.
  • (ב) [ה]: עד ל-220 (עד 25 A), עד-247 (עד 40 A), D2PAK או DPAK עבור פני השטח.עבור זרמים גבוהים מאוד או שלושה-phase, השתמש בטריקים של בסיס מבודד (למשל, עד 3P) כדי לפשט את החום.
  • (FLT:0)CommutationFLT:1: עבור עומסים אינדוקטיביים, לבחור "רמה" או "חסרי ערך" (למשל, BTA16-600SW) אשר שיפר את החסינות dv/dt והחזקה גבוהה יותר כדי למנוע כשל בנסיעות.
  • (FLT:0) טמפרטורות טווח הטמפרטורות נעות בין 1 ל: סביבות תעשייתיות עשויות לדרוש -40 מעלות צלזיוס ל +125 מעלות צלזיוס. הרבה טריאקים סטנדרטיים מדורגים - 40 ° C ל- +125 ° C צומת.

(ב) עיין בגליונות הנתונים של היצרן עבור עקומות אופייניות מפורטות (המשאבים החיצוניים שימושיים לקריאה נוספת) כוללים את המאמר (FLT:0Wikipedia article on triacsFLT:1 for general theory,FLT:2STMicroelectronics' appnotes FLT 3: ו- Littelfuse's FLT:2STMicroelectronics's Appnotes 3.

מגמות עתידיות: טריאקים באוטומציה התעשייתית המודרנית

למרות עליית ה- PCB של IGBTs ו-MoaFET ל-High- ⁇ change, טריקיסטים ממשיכים להתפתח.Newסיליקון-carbide (SiC) הם בפיתוח, המציעים דירוגים מתח גבוה יותר (>1200 V) והחלפת ציוד מהיר יותר תוך שמירה על ירידה מוקדמת נמוכה.אלה אטרקטיביים במיוחד עבור שלושה בקרים תעשייתיים ותשתית טעינה חשמלית.

יתר על כן, המעבר לתעשיית 4.0 דורש מעבר מוצק אמין של המדינה לתחזוקה חיזוי ושליטה מרחוק.הפועלים המבוססים על טריאק בתאים רובוטיים ומכשירי אריזה מספקים עשרות שנים של שירות ללא מגע, בניגוד לממסרים אלקטרו-מכאניים.כפי שחומרי מוליכים למחצה כוח לשפר, זול-cost-cost-cost-cost, טריאק אמין יישארו עבודת שליטה AC עבור העתיד הנראה.

מסקנה

Triacs הם מרכיבים חיוניים בשליטה כוח AC תעשייתי, המציע שילוב ייחודי של מעבר דו-כיוני, טריגר פשוט, וחסכוני-יעילות.מאורת דיומרים מהירות מוטורי ועד מערכות חימום בקנה מידה גדול ומערכות אוטומציה, הגמישות שלהם מתחת לרסן אתגרים חשמליים מודרניים רבים, לעשות הבנה עמוקה של שליטה בשלב, עיצוב נחירות, ניהול תרמי, ועומס חיוני לרתום ביעילות רבה של מהנדסים מדויקים ואופטימים על ידי פיתוח יעיל של תהליכים חדשים, כמו גם מודלים סטנדרטיים חדשים, כמו גם פיתוח יעיל של שלושה חודשים סטנדרטיים, כמו גם כן, תכנון יעיל, תכנון יעיל, עיצוב יעיל, אידיאליים מתקדמים, עיצוב יעיל, כמו גם פיתוח יעיל, כמו גם פיתוח יעיל, אידיאליים מתקדמים, עיצוב יעיל.