Was ist ein Triac, wie funktioniert es und wofür ist es?

Triac ist ein Halbleiterbauelement. Sein vollständiger Name ist ein symmetrischer Triodenthyristor. Sein Merkmal ist, dass es möglich ist, Strom in beide Richtungen zu leiten. Dieses Schaltungselement hat drei Ausgänge: Einer ist die Steuerung und die anderen beiden sind Leistung. In diesem Artikel werden wir das Funktionsprinzip, das Gerät und den Zweck des Triac in verschiedenen Schaltkreisen von Elektrogeräten betrachten.

Design und Funktionsprinzip

Ein Merkmal des Triac ist die bidirektionale Leitfähigkeit des durch das Gerät fließenden elektrischen Stroms. Das Design der Vorrichtung basiert auf der Verwendung von zwei gegenparallelen Thyristoren mit gemeinsamer Steuerung. Dieses Funktionsprinzip gab den Namen von der Abkürzung "symmetrische Thyristoren". Da elektrischer Strom in beide Richtungen fließen kann, ist es nicht sinnvoll, die Ausgangsleistungen als zu bezeichnen Anode und Kathode. Die Steuerelektrode ergänzt das Gesamtbild.

Das Symbol im Diagramm nach GOST:

Das Aussehen ist wie folgt:

Es gibt fünf Übergänge im Triac, mit denen Sie zwei Strukturen organisieren können. Welche verwendet wird, hängt vom Ort der Bildung (spezifische Ausgangsleistung) mit negativer Polarität ab.

Wie funktioniert ein Triac? Zu Beginn befindet sich das Halbleiterbauelement in einem verriegelten Zustand und es fließt kein Strom durch es. Wenn ein Strom an die Steuerelektrode angelegt wird, geht diese in den offenen Zustand und der Triac beginnt, Strom durch sich selbst zu leiten. Bei Verwendung von Wechselstrom ändert sich die Polarität der Kontakte ständig. Das Schema, in dem das betreffende Element verwendet wird, funktioniert problemlos. Immerhin wird Strom in beide Richtungen geleitet. Damit der Triac seine Funktionen erfüllen kann, wird ein Stromimpuls an die Steuerelektrode angelegt. Nach dem Aufnehmen des Impulses fließt der Strom durch die bedingte Anode und die Kathode weiter, bis der Stromkreis unterbrochen wird oder sie unter einer Spannung mit umgekehrter Polarität stehen.

Bei Verwendung in einem Wechselstromkreis schließt der Triac auf der inversen Halbwelle einer Sinuskurve. Dann müssen Sie einen Impuls mit entgegengesetzter Polarität anlegen (denselben, unter dem sich die "Leistungs" -Elektroden des Elements befinden).

Das Funktionsprinzip des Steuerungssystems kann je nach Fall und Anwendung angepasst werden. Nach dem Öffnen und dem Beginn des Durchflusses ist es nicht erforderlich, die Steuerelektrode mit Strom zu versorgen. Der Stromkreis wird nicht unterbrochen. Wenn die Stromversorgung ausgeschaltet werden muss, senken Sie den Strom im Stromkreis unter den Wert des Haltewerts oder schließen Sie den Stromversorgungskreis kurz.

Steuersignale

Um mit dem Triac das gewünschte Ergebnis zu erzielen, verwenden Sie nicht Spannung, sondern Strom. Um das Gerät zu öffnen, muss es sich auf einem bestimmten kleinen Niveau befinden. Für jeden Triac kann die Stärke des Steuerstroms unterschiedlich sein. Sie kann dem Datenblatt für ein bestimmtes Element entnommen werden.Beispielsweise sollte dieser Strom für den KU208-Triac mehr als 160 mA und für den KU201 mindestens 70 mA betragen.

Die Polarität des Steuersignals muss mit der Polarität der bedingten Anode übereinstimmen. Zur Steuerung des Triacs verwenden sie häufig einen Schalter und eine Strombegrenzung WiderstandWenn es von einem Mikrocontroller gesteuert wird, kann es erforderlich sein, einen zusätzlichen Transistor zu installieren, um den MK-Ausgang nicht zu verbrennen, oder einen optischen Triac-Treiber wie MOC3041 und dergleichen zu verwenden.

Vier-Quadranten-Triacs können durch ein Signal beliebiger Polarität entsperrt werden. Dieser Vorteil hat einen Nachteil: Möglicherweise ist ein erhöhter Steuerstrom erforderlich.

In Abwesenheit der Vorrichtung wird durch zwei Thyristoren ersetzt. In diesem Fall sollten Sie ihre Parameter korrekt auswählen und den Steuerkreis wiederholen. Immerhin wird das Signal zwei Steuerstiften zugeführt.

Vorteile und Nachteile

Wofür ist das betreffende Halbleiterbauelement? Der beliebteste Anwendungsfall ist das Schalten in Wechselstromkreisen. In dieser Hinsicht ist der Triac sehr praktisch - mit einem kleinen Element können Sie die Hochspannungsleistung steuern.

Lösungen sind beliebt, wenn sie die üblichen ersetzen elektromechanisches Relais. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass kein physischer Kontakt besteht, wodurch die Stromversorgung zuverlässiger wird, das Schalten leise ist, die Ressource um Größenordnungen größer ist und die Geschwindigkeit höher ist. Ein weiterer Vorteil des Triac ist sein relativ niedriger Preis, der zusammen mit der hohen Zuverlässigkeit der Schaltung und der mittleren Zeit zwischen Ausfällen attraktiv aussieht.

Die Entwickler konnten die Minuspunkte nicht vollständig vermeiden. Daher erwärmen sich die Geräte unter Last sehr stark. Es ist notwendig, Wärmeableitung bereitzustellen. An Heizkörpern sind leistungsstarke (oder "Power") Triacs installiert. Ein weiterer Nachteil, der sich auf die Verwendung auswirkt, ist die Erzeugung von Harmonischen elektrische Störungen Einige Schaltkreise von Triac-Reglern (z. B. ein Haushaltsdimmer zum Einstellen der Beleuchtung).

Beachten Sie, dass sich die Spannung an der Last von der Sinuswelle unterscheidet, die mit der minimalen Spannung und dem minimalen Strom verbunden ist, bei denen ein Einschluss möglich ist. Aus diesem Grund sollte nur eine Last angeschlossen werden, die keinen hohen Strombedarf stellt. Wenn Sie die Aufgabe so einstellen, dass eine Sinuswelle erreicht wird, funktioniert diese Schaltmethode nicht. Triacs sind sehr anfällig für Rauschen, Transienten und Interferenzen. Hohe Schaltfrequenzen werden ebenfalls nicht unterstützt.

Anwendungsgebiet

Eigenschaften, niedrige Kosten und Einfachheit des Geräts ermöglichen den erfolgreichen Einsatz von Triacs in Industrie und Haushalt. Sie können gefunden werden:

1. In der Waschmaschine.
2. Im Ofen.
3. Im Ofen.
4. In einem Elektromotor.
5. In Bohrhämmern und Bohrern.
6. In der Spülmaschine.
7. In Dimmern.
8. In einem Staubsauger.

Auf diese Liste, wo dieses Halbleiterbauelement verwendet wird, ist nicht beschränkt. Die Verwendung des betreffenden Leitergeräts erfolgt in fast allen Elektrogeräten, die nur im Haus vorhanden sind. Es ist mit der Funktion betraut, die Drehung des Antriebsmotors in Waschmaschinen zu steuern. Sie werden auf der Steuerplatine verwendet, um den Betrieb verschiedener Geräte zu starten - es ist einfacher zu sagen, wo sie sich nicht befinden.

Hauptmerkmale

Stellen Sie sich ein Halbleiterbauelement vor, das zur Steuerung von Schaltkreisen entwickelt wurde. Unabhängig davon, wo es in der Schaltung verwendet wird, sind die folgenden Eigenschaften von Triacs wichtig:

1. Die maximale Spannung. Der Indikator, der an Leistungselektroden erreicht wird, verursacht theoretisch keinen Ausfall. Tatsächlich ist dies der maximal zulässige Wert, der dem Temperaturbereich unterliegt. Seien Sie vorsichtig - selbst ein kurzfristiger Überschuss kann zur Zerstörung dieses Kettenelements führen.
2. Der maximale Kurzzeitimpulsstrom im geöffneten Zustand. Der Spitzenwert und der gültige Zeitraum dafür werden in Millisekunden angegeben.
3. Arbeitstemperaturbereich.
4. Auslösesteuerspannung (entspricht dem minimalen konstanten Auslösestrom).
5. Pünktlich.
6. Die minimale Gleichstromregelung, die zum Einschalten des Geräts erforderlich ist.
7. Maximale Wiederholungsstoßspannung im geschlossenen Zustand. Dieser Parameter wird immer in der Begleitdokumentation angegeben. Zeigt die kritische Spannungsgrenze für dieses Instrument an.
8. Der maximale Spannungsabfall über dem Triac im offenen Zustand. Zeigt die Spannungsgrenze an, die im geöffneten Zustand zwischen den Leistungselektroden eingestellt werden kann.
9. Die kritische Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms im offenen Zustand und der Spannung im geschlossenen Zustand. Wird jeweils in Ampere und Volt pro Sekunde angegeben. Das Überschreiten der empfohlenen Werte kann zu einem Ausfall oder einer fehlerhaften Öffnung führen. Es ist sicherzustellen, dass die Arbeitsbedingungen den empfohlenen Normen entsprechen und Interferenzen ausschließen, bei denen die Dynamik einen bestimmten Parameter überschreitet.
10. Triac Körper. Es ist wichtig für thermische Berechnungen und beeinflusst die Verlustleistung.

Also haben wir untersucht, was ein Triac ist, wofür er verantwortlich ist, wo er verwendet wird und welche Eigenschaften er hat. Die theoretischen Grundlagen in einfacher Sprache werden dazu beitragen, die Grundlage für zukünftige produktive Aktivitäten zu legen. Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen für Sie nützlich und interessant waren!