Czym jest triak, jak działa i do czego służy

Triak to urządzenie półprzewodnikowe. Jego pełna nazwa to symetryczny tyrystor triodowy. Jego cechą jest to, że można przewodzić prąd w obu kierunkach. Ten element obwodu ma trzy wyjścia: jedno to sterowanie, a pozostałe dwa to moc. W tym artykule rozważymy zasadę działania, urządzenie i cel triaka w różnych obwodach urządzeń elektrycznych.

Projekt i zasada działania

Cechą triaka jest dwukierunkowe przewodnictwo prądu elektrycznego przepływającego przez urządzenie. Konstrukcja urządzenia opiera się na zastosowaniu dwóch przeciwbieżnych tyrystorów ze wspólną kontrolą. Ta zasada działania nadała nazwę od skrótu „symetryczne tyrystory”. Ponieważ prąd elektryczny może płynąć w obu kierunkach, nie ma sensu oznaczać mocy wyjściowej jako anoda i katoda. Elektroda kontrolna uzupełnia ogólny obraz.

Symbol na schemacie według GOST:

Wygląd jest następujący:

Triak ma pięć przejść, które pozwalają zorganizować dwie struktury. To, który zostanie użyty, zależy od miejsca formowania (mocy wyjściowej) o ujemnej polaryzacji.

Jak działa triak? Początkowo urządzenie półprzewodnikowe jest w stanie zablokowanym i prąd przez niego nie przepływa. Gdy prąd zostanie przyłożony do elektrody kontrolnej, ta ostatnia przechodzi w stan otwarty i triak zaczyna przepuszczać prąd przez siebie. Podczas korzystania z zasilania prądem zmiennym biegunowość styków stale się zmienia. Schemat, w którym używany jest dany element, będzie działał bez problemów. W końcu prąd przepływa w obu kierunkach. Aby triak mógł pełnić swoje funkcje, do elektrody sterującej przykładany jest impuls prądowy, po pobraniu impulsu prąd przez anodę warunkową i katodę płynie do momentu przerwania obwodu lub uzyskania napięcia o odwrotnej polaryzacji.

W przypadku zastosowania w obwodzie prądu przemiennego triak zamyka się na odwrotnej półfali sinusoidy, wówczas konieczne jest zastosowanie impulsu o przeciwnej biegunowości (tego samego, pod którym znajdują się elektrody „mocy” elementu).

Zasada działania systemu sterowania może być regulowana w zależności od konkretnego przypadku i zastosowania. Po otwarciu i rozpoczęciu przepływu nie jest konieczne dostarczanie prądu do elektrody kontrolnej. Obwód zasilania się nie zepsuje. W razie potrzeby wyłącz zasilanie, obniż prąd w obwodzie poniżej poziomu wartości trzymania lub zewrzyj obwód zasilania.

Sygnały sterujące

Aby osiągnąć pożądany wynik za pomocą triaka, należy użyć nie napięcia, ale prądu. Aby urządzenie mogło się otworzyć, musi być na pewnym małym poziomie. Dla każdego triaka siła prądu sterującego może być różna, można ją znaleźć w arkuszu danych dla określonego elementu.Na przykład dla triaka KU208 prąd ten powinien wynosić ponad 160 mA, a dla KU201 - co najmniej 70 mA.

Biegunowość sygnału sterującego musi być zgodna z biegunowością anody warunkowej. Aby kontrolować triak, często używają przełącznika i ograniczenia prądu rezystorjeżeli jest kontrolowany przez mikrokontroler, może być konieczne zainstalowanie dodatkowego tranzystora, aby nie wypalić wyjścia MK, lub użycie triakowego sterownika optycznego, takiego jak MOC3041 i tym podobne.

Triady czterokwadrantowe można odblokować sygnałem o dowolnej polaryzacji. Zaletą tej zalety jest wada - może być wymagany zwiększony prąd sterujący.

W przypadku braku urządzenia zastępuje się dwoma tyrystorami. W takim przypadku należy poprawnie wybrać ich parametry i ponownie wykonać obwód sterowania. W końcu sygnał zostanie doprowadzony do dwóch pinów sterujących.

Zalety i wady

Do czego służy dane urządzenie półprzewodnikowe? Najpopularniejszym przypadkiem zastosowania jest przełączanie w obwodach prądu przemiennego. Pod tym względem triak jest bardzo wygodny - za pomocą małego elementu można zapewnić kontrolę mocy wysokiego napięcia.

Rozwiązania są popularne, gdy zastępują zwykłe przekaźnik elektromechaniczny. Zaletą tego rozwiązania jest to, że nie ma kontaktu fizycznego, dzięki czemu włączanie staje się bardziej niezawodne, przełączanie jest ciche, zasoby są większe o rząd wielkości, a prędkość jest wyższa. Kolejną zaletą triaka jest jego stosunkowo niska cena, która wraz z wysoką niezawodnością obwodu i średnim czasem między awariami wygląda atrakcyjnie.

Deweloperzy nie udało się całkowicie uniknąć wad. Tak więc urządzenia nagrzewają się bardzo pod obciążeniem. Konieczne jest zapewnienie rozpraszania ciepła. Potężne (lub „mocowe”) triaki są instalowane na grzejnikach. Kolejną wadą, która wpływa na użycie, jest tworzenie harmonicznych zakłócenia elektryczne niektóre obwody regulatorów triakowych (na przykład ściemniacz domowy do regulacji oświetlenia).

Należy pamiętać, że napięcie na obciążeniu będzie różnić się od fali sinusoidalnej, która jest związana z minimalnym napięciem i prądem, przy których możliwe jest włączenie. Z tego powodu należy podłączyć tylko obciążenie, które nie nakłada wysokich wymagań mocy. Podczas ustawiania zadania uzyskania fali sinusoidalnej ta metoda przełączania nie będzie działać. Triaki są bardzo podatne na zakłócenia, stany przejściowe i interferencje. Wysokie częstotliwości przełączania również nie są obsługiwane.

Obszar zastosowań

Charakterystyka, niski koszt i prostota urządzenia pozwala z powodzeniem stosować triaki w przemyśle i życiu codziennym. Można je znaleźć:

1. W pralce
2. W piecu.
3. W piecu.
4. W silniku elektrycznym.
5. W młotach obrotowych i wiertarkach.
6. W zmywarce do naczyń.
7. W ściemniaczach.
8. W odkurzaczu

Na tej liście, gdzie używane jest to urządzenie półprzewodnikowe, nie jest ograniczony. Zastosowanie danego przewodnika odbywa się w prawie wszystkich urządzeniach elektrycznych, które istnieją tylko w domu. Powierzono mu funkcję kontrolowania obrotu silnika napędowego w pralkach, są one używane na płycie sterującej do uruchamiania różnych urządzeń - łatwiej jest powiedzieć, gdzie ich nie ma.

Główna charakterystyka

Rozważmy urządzenie półprzewodnikowe przeznaczone do sterowania obwodami. Niezależnie od tego, gdzie jest używany w obwodzie, ważne są następujące cechy triaków:

1. Maksymalne napięcie Wskaźnik, który osiągnięty na elektrodach mocy, nie spowoduje teoretycznie awarii. W rzeczywistości jest to maksymalna dopuszczalna wartość w zależności od zakresu temperatur. Bądź ostrożny - nawet krótkotrwały nadmiar może doprowadzić do zniszczenia tego elementu łańcucha.
2. Maksymalny krótkotrwały prąd impulsowy w stanie otwartym. Wartość szczytowa i odpowiedni dla niej okres, wskazane w milisekundach.
3. Zakres temperatur pracy.
4. Napięcie sterujące wyzwalacza (odpowiada minimalnemu stałemu prądowi wyzwalającemu).
5. Na czas.
6. Minimalna kontrola prądu stałego wymagana do włączenia urządzenia.
7. Maksymalne powtarzalne napięcie udarowe po zamknięciu. Ten parametr jest zawsze wskazany w towarzyszącej dokumentacji. Wskazuje limit napięcia krytycznego dla tego instrumentu.
8. Maksymalny spadek napięcia na triaku w stanie otwartym. Wskazuje limit napięcia, który można ustawić między elektrodami zasilania, gdy są otwarte.
9. Krytyczna szybkość narastania prądu w stanie otwartym i napięcia w stanie zamkniętym. Wskazane odpowiednio w amperach i woltach na sekundę. Przekroczenie zalecanych wartości może doprowadzić do awarii lub błędnego otwarcia na miejscu. Konieczne jest zapewnienie warunków pracy zgodnych z zalecanymi normami i wykluczenie zakłóceń, w których dynamika przekracza dany parametr.
10. Ciało triaka. Jest to ważne dla obliczeń termicznych i wpływa na rozpraszanie mocy.

Zbadaliśmy więc, czym jest triak, za co jest odpowiedzialny, gdzie jest używany i jakie ma cechy. Teoretyczne podstawy rozważane w prostym języku pomogą położyć podwaliny pod przyszłe produktywne działania. Mamy nadzieję, że podane informacje były dla Ciebie przydatne i interesujące!