Čo je triak, ako to funguje a na čo je určený

Triac je polovodičové zariadenie. Jeho celé meno je symetrický triode tyristor. Jeho vlastnosťou je, že je možné viesť prúd v oboch smeroch. Tento prvok obvodu má tri výstupy: jeden je ovládací a druhý dva sú napájané. V tomto článku sa zameriame na princíp činnosti, zariadenie a účel triaka v rôznych obvodoch elektrických spotrebičov.

Dizajn a princíp činnosti

Charakteristickým znakom triaku je obojsmerná vodivosť elektrického prúdu pretekajúceho zariadením. Konštrukcia zariadenia je založená na použití dvoch protiľahlých tyristorov so spoločným ovládaním. Tento princíp činnosti dal názov zo skratky „symetrické tyristory“. Pretože elektrický prúd môže prúdiť v oboch smeroch, nemá zmysel označovať výstupné výkony za anóda a katóda, Kontrolná elektróda dopĺňa celkový obraz.

Symbol na diagrame podľa GOST:

Vzhľad je nasledujúci:

V triaku je päť prechodov, ktoré vám umožňujú usporiadať dve štruktúry. Ktorý z nich sa použije, závisí od miesta vzniku (špecifický výkon) negatívnej polarity.

Ako funguje triak? Po prvé, polovodičové zariadenie je v uzamknutom stave a prúd ním neprechádza. Keď sa na riadiacu elektródu privádza prúd, táto sa prepne do otvoreného stavu a triak začne prechádzať prúdom cez seba. Pri napájaní striedavým prúdom sa polarita kontaktov neustále mení. Schéma, v ktorej sa daný prvok používa, bude fungovať bez problémov. Napokon, prúd prechádza oboma smermi. Na to, aby triak mohol vykonávať svoje funkcie, je na riadiacu elektródu aplikovaný prúdový impulz, potom, čo sa impulz odoberie, prúd cez podmienečnú anódu a katódu ďalej preteká, až kým nie je prerušený obvod alebo nie je pod napätím s obrátenou polaritou.

Pri použití v obvode so striedavým prúdom sa triak uzavrie na inverznej polovici vlny sínusoidy, potom musíte použiť impulz opačnej polarity (ten istý, pod ktorým sú umiestnené „výkonové“ elektródy prvku).

Princíp činnosti riadiaceho systému sa dá nastaviť v závislosti od konkrétneho prípadu a použitia. Po otvorení a začiatku toku nie je potrebné privádzať prúd do regulačnej elektródy. Napájací obvod sa nenaruší. Ak je to potrebné, vypnite napájanie, znížte prúd v okruhu pod úrovňou udržovacej hodnoty alebo skratujte napájací obvod.

Riadiace signály

Na dosiahnutie požadovaného výsledku pri použití triaka nepoužívajte napätie, ale prúd. Aby sa spotrebič mohol otvoriť, musí byť na určitej malej úrovni. Pre každý triak môže byť sila kontrolného prúdu odlišná, možno ju nájsť z údajového listu pre konkrétny prvok.Napríklad pre triak KU208 by tento prúd mal byť vyšší ako 160 mA a pre KU201 najmenej 70 mA.

Polarita riadiaceho signálu sa musí zhodovať s polaritou podmienenej anódy. Na ovládanie triaka často používajú spínač a obmedzovač prúdu odporak je riadený mikrokontrolérom, môže byť potrebné nainštalovať ďalší tranzistor, aby nedošlo k spáleniu výstupu MK, alebo použiť triakálny optický ovládač, ako je MOC3041 a podobne.

Štyri kvadrantové triaky sa môžu odomknúť signálom s ľubovoľnou polaritou. Táto výhoda má nevýhodu - môže byť potrebný zvýšený riadiaci prúd.

V prípade neprítomnosti zariadenia je nahradený dvoma tyristormi. V takom prípade by ste mali správne zvoliť ich parametre a zopakovať riadiaci obvod. Nakoniec bude signál privádzaný na dva kontrolné kolíky.

Výhody a nevýhody

Čo je to polovodičové zariadenie, o ktoré ide? Najpopulárnejším prípadom použitia je prepínanie v striedavých obvodoch. V tomto ohľade je triak veľmi výhodný - pomocou malého prvku môžete zaistiť kontrolu vysokého napätia.

Riešenia sú populárne, keď nahrádzajú obvyklé elektromechanické relé, Výhodou tohto riešenia je, že neexistuje žiadny fyzický kontakt, vďaka ktorému je napájanie spoľahlivejšie, prepínanie je tiché, zdrojom sú rádovo väčšie hodnoty a rýchlosť je vyššia. Ďalšou výhodou triaku je jeho relatívne nízka cena, ktorá spolu s vysokou spoľahlivosťou obvodu a stredným časom medzi poruchami vyzerá atraktívne.

Vývojárom sa nepodarilo úplne vyhnúť mínusom. Zariadenia sa teda pri zaťažení veľmi zahrievajú. Je potrebné zabezpečiť odvod tepla. Na radiátoroch sú nainštalované výkonné (alebo „výkonné“) triaky. Ďalšou nevýhodou, ktorá ovplyvňuje použitie, je vytváranie harmonických elektrické rušenie niektoré obvody regulátorov triaku (napríklad stmievač pre domácnosť na úpravu osvetlenia).

Všimnite si, že napätie na záťaži sa bude líšiť od sínusovej vlny, ktorá je spojená s minimálnym napätím a prúdom, pri ktorom je možné zahrnutie. Z tohto dôvodu by sa malo pripájať iba záťaž, ktorá nevyžaduje vysoké požiadavky na energiu. Pri nastavovaní úlohy na dosiahnutie sínusovej vlny nebude táto metóda prepínania fungovať. Triaky sú vysoko citlivé na hluk, prechody a interferencie. Vysoké spínacie frekvencie tiež nie sú podporované.

Oblasť použitia

Charakteristiky, nízke náklady a jednoduchosť zariadenia umožňujú úspešné použitie triakov v priemysle a každodennom živote. Nájdete ich:

1. V práčke.
2. V rúre.
3. V rúre.
4. V elektrickom motore.
5. Na rotačné kladivá a vŕtačky.
6. V umývačke riadu.
7. V stmievačoch.
8. Vo vysávači.

Na tomto zozname, kde sa používa toto polovodičové zariadenie, nie je obmedzené. Používanie príslušného vodivého zariadenia sa vykonáva takmer vo všetkých elektrických spotrebičoch, ktoré existujú iba v dome. Je poverená funkciou riadenia rotácie hnacieho motora v práčkach, používajú sa na riadiacej doske na spustenie prevádzky rôznych zariadení - ľahšie sa dá povedať, kde nie sú.

Hlavné vlastnosti

Zvážte polovodičové zariadenie určené na riadenie obvodov. Bez ohľadu na to, kde sa v obvode používa, sú dôležité nasledujúce charakteristiky triakov:

1. Maximálne napätie. Ukazovateľ, ktorý sa dosiahne na výkonových elektródach, teoreticky nespôsobí zlyhanie. V skutočnosti je to maximálna povolená hodnota podliehajúca teplotnému rozsahu. Buďte opatrní - dokonca aj krátkodobé prekročenie môže mať za následok zničenie tohto prvku reťazca.
2. Maximálny krátkodobý pulzný prúd v otvorenom stave. Vrcholová hodnota a platné obdobie pre ne uvedené v milisekundách.
3. Rozsah pracovných teplôt.
4. Spúšťacie riadiace napätie (zodpovedá minimálnemu konštantnému spúšťaciemu prúdu).
5. Načas.
6. Minimálna regulácia jednosmerného prúdu potrebná na zapnutie zariadenia.
7. Maximálne opakujúce sa prepätie po zatvorení. Tento parameter je vždy uvedený v sprievodnej dokumentácii. Označuje limit kritického napätia pre tento prístroj.
8. Maximálny pokles napätia cez triak v otvorenom stave. Označuje limit napätia, ktorý je možné nastaviť medzi výkonovými elektródami, keď sú otvorené.
9. Kritická rýchlosť vybočenia prúdu v otvorenom stave a napätie v zatvorenom stave. Udáva sa v ampéroch a voltoch za sekundu. Prekročenie odporúčaných hodnôt môže viesť k poruche alebo chybnému otvoreniu na nesprávnom mieste. Je potrebné zabezpečiť, aby pracovné podmienky boli v súlade s odporúčanými normami a aby sa vylúčili interferencie, pri ktorých dynamika presahuje daný parameter.
10. Triakovo telo. Je dôležitý pre tepelné výpočty a ovplyvňuje rozptyl energie.

Preskúmali sme teda, čo je triak, za čo je zodpovedný, kde sa používa a za aké vlastnosti má. Teoretické základy uvažované v jednoduchom jazyku pomôžu položiť základy pre budúce produktívne činnosti. Dúfame, že poskytnuté informácie boli pre vás užitočné a zaujímavé!