Untuk mengawal beban berkuasa dalam litar AC sering digunakan geganti elektromagnet. Kumpulan kenalan peranti ini berfungsi sebagai sumber tambahan yang tidak boleh dipercayai disebabkan oleh kecenderungan untuk membakar, mengimpal. Juga, kemungkinan percikan semasa menukar kelihatan seperti kelemahan, yang dalam beberapa kes memerlukan langkah keselamatan tambahan. Oleh itu, kunci elektronik kelihatan lebih baik. Salah satu pilihan untuk kunci sedemikian dilakukan pada triac.
Kandungan
Apakah triac dan mengapa ia diperlukan
Dalam elektronik kuasa, salah satu jenis sering digunakan sebagai elemen pensuisan terkawal. thyristor - trinistors. Kelebihan mereka:
- ketiadaan kumpulan kenalan;
- kekurangan unsur mekanikal berputar dan bergerak;
- berat dan dimensi kecil;
- sumber yang panjang, bebas daripada bilangan kitaran on-off;
- kos rendah;
- kelajuan tinggi dan operasi senyap.
Tetapi apabila menggunakan trinistor dalam litar AC, pengaliran sehala mereka menjadi masalah. Untuk membolehkan trinistor menghantar arus dalam dua arah, seseorang itu perlu menggunakan helah dalam bentuk sambungan selari dalam arah yang bertentangan dengan dua trinistor yang dikawal secara serentak. Nampaknya logik untuk menggabungkan kedua-dua SCR ini dalam satu cangkang untuk memudahkan pemasangan dan pengurangan saiz. Dan langkah ini telah diambil pada tahun 1963, apabila saintis Soviet dan pakar General Electric hampir serentak memfailkan permohonan untuk pendaftaran ciptaan trinistor simetri - triac (dalam istilah asing, triac, triac - triod untuk arus alternatif).
Sebenarnya, triac bukanlah dua trinistor yang diletakkan dalam satu kes.
Keseluruhan sistem dilaksanakan pada kristal tunggal dengan jalur p- dan n-konduktiviti yang berbeza, dan struktur ini tidak simetri (walaupun ciri voltan semasa triac adalah simetri berkenaan dengan asal dan merupakan ciri I-V yang dicerminkan. daripada trinistor). Dan ini adalah perbezaan asas antara triac dan dua trinistor, setiap satunya mesti dikawal oleh positif, berhubung dengan katod, arus.
Triac tidak mempunyai anod dan katod berhubung dengan arah arus yang dihantar, tetapi berhubung dengan elektrod kawalan, kesimpulan ini tidak bersamaan. Istilah "katod bersyarat" (MT1, A1) dan "anod bersyarat" (MT2, A2) terdapat dalam kesusasteraan. Ia mudah digunakan untuk menerangkan operasi triac.
Apabila gelombang separuh daripada sebarang kekutuban digunakan, peranti dikunci terlebih dahulu (bahagian merah CVC).Juga, seperti trinistor, pencetus triac boleh berlaku apabila tahap voltan ambang melebihi untuk sebarang kekutuban gelombang sinus (bahagian biru). Dalam kunci elektronik, fenomena ini (kesan dinistor) agak berbahaya. Ia mesti dielakkan apabila memilih mod operasi. Pembukaan triac berlaku dengan menggunakan arus ke elektrod kawalan. Lebih besar arus, lebih awal kunci akan terbuka (kawasan putus-putus merah). Arus ini dicipta dengan menggunakan voltan antara elektrod kawalan dan katod bersyarat. Voltan ini mestilah sama ada negatif atau mempunyai tanda yang sama seperti voltan yang digunakan antara MT1 dan MT2.
Pada nilai semasa tertentu, triac dibuka serta-merta dan berkelakuan seperti diod biasa - sehingga menyekat (kawasan putus-putus hijau dan pepejal). Penambahbaikan dalam teknologi membawa kepada pengurangan arus yang digunakan untuk membuka kunci triac sepenuhnya. Untuk pengubahsuaian moden, ia adalah sehingga 60 mA dan ke bawah. Tetapi seseorang tidak boleh terbawa-bawa dengan mengurangkan arus dalam litar sebenar - ini boleh menyebabkan pembukaan triac yang tidak stabil.
Penutupan, seperti trinistor konvensional, berlaku apabila arus turun ke had tertentu (hampir kepada sifar). Dalam litar AC, ini berlaku apabila laluan seterusnya melalui sifar, selepas itu perlu untuk menggunakan nadi kawalan semula. Dalam litar DC, penutupan terkawal triac memerlukan penyelesaian teknikal yang menyusahkan.
Ciri dan batasan
Terdapat sekatan ke atas penggunaan triac apabila menukar beban reaktif (induktif atau kapasitif). Dengan kehadiran pengguna sedemikian dalam litar AC, voltan dan fasa arus dialihkan secara relatif antara satu sama lain. Arah anjakan bergantung pada sifat kereaktifan, dan magnitud - pada nilai komponen reaktif. Telah dikatakan bahawa triac dimatikan pada saat arus melalui sifar. Dan ketegangan antara MT1 dan MT2 pada masa ini boleh menjadi agak besar. Jika kadar perubahan voltan dU/dt pada masa yang sama melebihi nilai ambang, maka triac mungkin tidak ditutup. Untuk mengelakkan kesan ini, selari dengan laluan kuasa triac termasuk varistor. Rintangan mereka bergantung pada voltan yang digunakan, dan mereka mengehadkan kadar perubahan beza potensi. Kesan yang sama boleh dicapai dengan menggunakan rantai RC (snubber).
Bahaya daripada melebihi kadar kenaikan arus apabila menukar beban dikaitkan dengan masa terhingga pencetus triac. Pada masa ini apabila triac belum ditutup, ia mungkin ternyata voltan yang besar dikenakan padanya dan pada masa yang sama arus yang cukup besar mengalir melalui laluan kuasa. Ini boleh menyebabkan pelepasan kuasa haba yang besar pada peranti, dan kristal mungkin menjadi terlalu panas. Untuk menghapuskan kecacatan ini, adalah perlu, jika boleh, untuk mengimbangi kereaktifan pengguna dengan kemasukan berurutan dalam litar kereaktifan kira-kira nilai yang sama, tetapi dengan tanda yang bertentangan.
Ia juga harus diingat bahawa dalam keadaan terbuka, kira-kira 1-2 V jatuh pada triac. Tetapi oleh kerana skop adalah suis voltan tinggi yang berkuasa, harta ini tidak menjejaskan penggunaan praktikal triac. Kehilangan 1-2 volt dalam litar 220 volt adalah setanding dengan ralat pengukuran voltan.
Contoh penggunaan
Kawasan utama penggunaan triac adalah kunci dalam litar AC.Tiada sekatan asas ke atas penggunaan triac sebagai kunci DC, tetapi tidak ada gunanya dalam hal ini. Dalam kes ini, lebih mudah untuk menggunakan trinistor yang lebih murah dan lebih biasa.
Seperti mana-mana kunci, triac disambungkan ke litar secara bersiri dengan beban. Menghidupkan dan mematikan triac mengawal bekalan voltan kepada pengguna.
Juga, triac boleh digunakan sebagai pengatur voltan pada beban yang tidak mengambil berat tentang bentuk voltan (contohnya, lampu pijar atau pemanas haba). Dalam kes ini, skema kawalan kelihatan seperti ini.
Di sini, litar peralihan fasa diatur pada perintang R1, R2 dan kapasitor C1. Dengan melaraskan rintangan, peralihan pada permulaan nadi dicapai berbanding dengan peralihan voltan sesalur melalui sifar. Dinistor dengan voltan pembukaan kira-kira 30 volt bertanggungjawab untuk pembentukan nadi. Apabila tahap ini dicapai, ia membuka dan menghantar arus ke elektrod kawalan triac. Adalah jelas bahawa arus ini bertepatan dengan arah arus melalui laluan kuasa triac. Sesetengah pengeluar menghasilkan peranti semikonduktor yang dipanggil Quadrac. Mereka mempunyai triac dan dinistor dalam litar elektrod kawalan dalam satu perumahan.
Litar sedemikian adalah mudah, tetapi arus penggunaannya mempunyai bentuk non-sinusoidal yang tajam, manakala gangguan dibuat dalam rangkaian bekalan. Untuk menekannya, perlu menggunakan penapis - sekurang-kurangnya rantai RC yang paling mudah.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan triac bertepatan dengan kelebihan trinistor yang diterangkan di atas. Kepada mereka, anda hanya perlu menambah keupayaan untuk bekerja dalam litar AC dan kawalan mudah dalam mod ini. Tetapi terdapat juga kelemahan.Mereka terutamanya melibatkan kawasan aplikasi, yang dihadkan oleh komponen reaktif beban. Ia tidak selalu mungkin untuk menggunakan langkah perlindungan yang dicadangkan di atas. Juga, kelemahan termasuk:
- peningkatan sensitiviti kepada bunyi dan gangguan dalam litar elektrod kawalan, yang boleh menyebabkan penggera palsu;
- keperluan untuk mengeluarkan haba dari kristal - susunan radiator mengimbangi dimensi kecil peranti, dan untuk menukar beban yang kuat, penggunaan penyentuh dan geganti menjadi pilihan;
- had pada kekerapan operasi - tidak kira apabila beroperasi pada frekuensi industri 50 atau 100 Hz, tetapi mengehadkan penggunaan dalam penukar voltan.
Untuk penggunaan triac yang cekap, perlu mengetahui bukan sahaja prinsip operasi peranti, tetapi juga kekurangannya, yang menentukan sempadan penggunaan triac. Hanya dalam kes ini peranti yang dibangunkan akan berfungsi untuk masa yang lama dan boleh dipercayai.
Artikel yang serupa:
