Zariadenie a princíp fungovania triaku

Princíp návrhu a prevádzky

Štruktúra symetrického tyristoru sa skladá z dosky pozostávajúcej zo striedajúcich sa vrstiev s elektrickými vodičmi typu p a n a z kontaktov elektród hlavného a riadiaceho účinku.

Celkom, polovodičové štruktúre 5 vrstiev p-i n-typu. Oblasť medzi vrstvami zvaných p-n-prechodu, ktorý má nelineárny VAC s malým odporom v opačnom smere, kde mínus - n-vrstvy a a - p-vrstvy a najvyššia hodnota odporu v opačnom smere. Rozpis p-n-prechodu dochádza na napätiach niekoľkých tisíc voltov.

Pri zavádzaní mechanizmu v priamkovom smere vstúpi do práce pravá polovica štruktúry. Ľavostranná oblasť konštrukcie je vypnutá, považuje sa za prúd s veľmi vysokým odporom.

Charakteristiky symetrického tyristorového dynamického a konštantného plánu, keď pôsobí v smere dopredu, po prijatí pozitívneho riadiaceho signálu zodpovedajú podobným údajom tyristora pracujúceho v priamom smere.

Ako triak funguje? Princíp zariadenia je založený na prechode elektrického signálu v dvoch smeroch. To umožňuje používať triaky ako elektrické relé v rôznych obvodoch, kde je potrebné opraviť zaťaženie alebo prechod prúdu cez obvod. Jednou z nespochybniteľných výhod vyváženého tyristora je skutočnosť, že prítomnosť konštantnej úrovne napätia v ovládacom kľúči nie je potrebná na to, aby poskytla priechodný kanál. Je potrebné, aby bol v závislosti od použitia iba v určitej výške.

typy

Keď hovoríme o typoch zariadení, je potrebné prijať skutočnosť, že tento triak je považovaný za jeden z typov tyristorov. Ak existujú rozdiely vo výkonnosti, potom tyristor môže byť tiež reprezentovaný ako druh triaku. Rozdiely sú v riadiacej katóde a v rôznych princípoch fungovania týchto tyristorov.

Dovážané zariadenia sú na ruskom trhu široko zastúpené. Ich hlavná odlišnosť od ruských triakov spočíva v tom, že v samotnom okruhu nevyžadujú predbežnú konfiguráciu. To umožňuje ukladanie dielov a ich umiestnenie na doske plošných spojov. Spravidla začínajú pracovať súčasne po zavedení schémy. Stačí si vybrať správny triak pre všetky potrebné dáta.

Klady a zápory

Potom čo sme sa orientovali, čo je triak, skúmme výhody a nevýhody tohto ovládacieho zariadenia.

Pre pluses rank:

1. V zariadení nie sú žiadne mechanické kontakty.
2. Dlhé obdobie prevádzky, s poruchami takmer nikdy nedochádza.
3. Princíp činnosti zariadení vylučuje iskrenie počas prevádzky, dokonca aj pri najvyšších výkonoch prúdu.
4. Nízke náklady.

Ale, rovnako ako každé zariadenie, symetrické tyristory nie sú bez mínusov:

1. Výrazný odvod tepla počas prevádzky.
2. Citlivosť na elektromagnetické rušenie a hluk.
3. Neschopnosť pracovať s významnými frekvenciami premenlivého prúdu.
4. Pokles napätia na 2 volty v zariadení v otvorenom stave. V tomto prípade tento koeficient nezávisí na sile priechodného prúdu. Tento faktor sa považuje za prekážku pri používaní triakov v konštrukciách s nízkym výkonom.

Súčasne sú symetrické tyristory zahrievané na najvyšších prúdoch, čo bude vyžadovať použitie zariadení na chladenie schránky. V odvetví je chladenie výkonných zariadení aktívnou metódou - s podporou ventilátora.

Vývoj technológií

Zvláštnosťou 4-kvadrantových symetrických tyristorov je ich falošné zahrnutie, ktoré môže slúžiť ako dôvod pre zlyhanie. To si vyžaduje použitie dodatočného bezpečnostného reťazca obsahujúceho rôzne komponenty.

Relatívne nedávno boli vynájdené 3-kvadrantové zariadenia, ktoré majú potrebné zásluhy:

1. Znížením počtu požadovaných komponentov sa doska stala ešte kompaktnejšou.
2. Výsledkom je zníženie straty úsilia a zníženie nákladov na hotový výrobok.
3. Pri absencii tlmiča a tlmivky bolo možné používať symetrické tyristory v obvodoch s vysokou frekvenciou.

A tiež zjednodušenie schémy umožnilo použitie trojkvartového triaka v ohrievacích zariadeniach: takýto systém je menej zahriaty a nereaguje na okolitú teplotu.

Rozsah použitia

Princíp operácie a malé rozmery triakov umožňujú ich používanie takmer všade. Na začiatku svojho vzniku boli mechanizmy použité pri konštrukcii výkonných transformátorov a zariadení na doplnenie paliva.

K dnešnému dňu, s tvorbou malej výroby polovodičov, sú tyristory kompaktnejšie, čo umožňuje ich použitie v najrozmanitejších prevedeniach a oblastiach.

Triak je tak flexibilné a viacúčelový mechanizmus, ktorý vzhľadom k svojej vlastnosti je prepnutý do polohy vodivú spúšťacieho impulzu s kladným alebo záporným znamienkom, ktorý je nezávislý na kľúče, ktorý vyjadruje vlastnosti momentálnej polarity. V podstate názov anódu a katódu pre zariadenia nemajú význam.

Triak sa používa ako polovodičové relé. Pre neho je typická malá hodnota počiatočného prúdu potrebného na preťaženie vysokými prúdmi. Hlavnou funkciou tohto prístroja môže vykonávať prepínača alebo relé, ktoré majú vysokú citlivosť a ďalšie dvojice kontaktov s prúdmi až do 50 mA, môže byť nadprúdový veľkosť obmedzený iba podmienkami, ktoré sú vypočítané triak.

Nemenej rozsiahle využitie triaku ako regulátora osvetlenia a riadenia rýchlosti otáčania elektromotora. Obvod je založený na použití spúšťacích komponentov, ktoré sú tvorené fázovým posúvačom RC a potenciometer reguluje osvetlenie a odpor je navrhnutý tak, aby obmedzoval preťažovací prúd. Vývoj impulzov sa uskutočňuje s podporou dynistora. Už po poruchách v dynistri, ktoré sa vyskytujú v dôsledku potenciálneho rozdielu na kondenzátore, impulz vypúšťania kondenzátora, ktorý nastane okamžite, zahŕňa triak.

V priemysle sa používajú výkonné zariadenia na riadenie strojov, čerpadiel a iných elektrických zariadení, kde je potrebná plynulá zmena toku prúdu. V každodennom živote je použitie triakov ešte rozšírenejšie:

1. Je to takmer celý nástroj: od ručného vrtáka a skrutkovača až po nabíjačku pre auto-akumulátory.
2. Mnoho domácich elektrických spotrebičov: vysávače, ventilátory, sušiče vlasov a tak ďalej.
3. V domácich kompresoroch - klimatizačné zariadenia a chladničky.
4. Elektrické ohrievače: krby, rúry, mikrovlnné rúry.

Všadeprítomné používanie nástrojov sa stalo impulzom pre štúdium stmievačov - dnes populárne zariadenie pre ovládanie mäkkého osvetlenia. Princíp automatického stmievača je založený na použití triaku.

Obmedzenia používania

Triak uplatňuje niekoľko obmedzení, keď sa používa, najmä indukčné preťaženie. Obmedzenia ovplyvňujú rýchlosť zmeny napätia (dV / dt) medzi anódami triaku a rýchlosťou zmeny pracovného prúdu di / dt.

Počas prechodu triaku z uzavretej polohy do vodivého stavu môže byť vonkajší prúd spôsobený vonkajším obvodom. V tomto prípade nedochádza k okamžitému poklesu sily výkonu triaku. Súčasne tak vzniká napätie a súčasný momentový výkon, ktorý môže dosiahnuť významné hodnoty.

Energia, zmätená v malom priestore, aktivuje náhle zvýšenie teploty pn križovatiek. Ak dôjde k nadhodnoteniu kritickej teploty, triak bude zničený kvôli nadmernej rýchlosti prúdenia di / dt.

Okrem toho sa obmedzenia vzťahujú na zmeny v úsilí dvoch kategórií: v dV / dt pre uzavretý triak a v otvorenom triaku (posledne menovaná sa navyše nazýva spínacia rýchlosť).

Nadmerná rýchlosť vytvárania sily vloženej medzi závermi A1 a A2 pochovaného triaku môže spustiť jeho otvorenie, ak je v riadiacej elektróde nedostatok signálu. Tento prejav je spôsobený vnútornou kapacitou triaka. Na odblokovanie triaku môže byť potrebné nabíjanie tejto kapacity elektrickým prúdom.

Avšak, toto nie je považovaná za hlavný predpoklad pre predčasné vyzradenie. Maximálna hodnota dV / dt spínacie triak, ako princíp, je veľmi malé a veľmi rýchlym zmenám úsilie v záveroch TRIAC vo svojom záverečnom období môže okamžite vyvolajú sami si nové začlenenie. Podobne triak sa opäť otvorí, kým sa musí uzavrieť.

Testovacie triaky

Každé, dokonca aj najspoľahlivejšie zariadenie môže zlyhať. Nie je to výnimka a triak. Z tohto dôvodu je dôležité pochopiť, ako ho môžete ovládať do práce, aby ste mohli vykonať jeho výmenu. Ak to chcete urobiť, môžete použiť 2 metódy.

Prvá metóda spočíva v použití 2 analógových ohmmetrov. Nasledujúce merania sa vykonávajú nasledujúcim spôsobom:

1. Sondy 1 ohmmetra sú pripojené k katóde a anóde triaku. Bude to pohodlnejšie, keby boli testovacie káble uchytené tak, aby neskrčili. Ak zadáte zariadenie, odpor sa stáva veľmi rozsiahly: ukazovateľ bude "ležať";
2. Skúšobné sondy 2 ohmmetrov sú pripojené nasledujúcim spôsobom: k anóde je pripojená jedna sonda a druhá sonda sa dotýka riadiacej elektródy.

Ak je primeraný tyristor dobrý, potom jeho otvorenie nastane a pôsobenie v prvom ohmmete bude klesať na niekoľko ohmov.

Druhý spôsob ovládania predpokladá číselník pomocou multimeteru. Aby boli merania spoľahlivé, prepínač testera je nastavený na polohu "Kontrola diód". Potom sú meracie sondy upevnené v anóde a katóde. V prípade ihiel sondy je možné použiť adaptér z drôtu. Na rozdiel od ohmmetra multimeter preukáže protiopatrenie rovno 1. Potom s tenkým vodičom zamknite zápornú elektródu a skrutku. Odblokuje sa polovodič a na obrazovke testera sa zobrazí skutočné pôsobenie triaku.