Mga Triac - Mga Paggawa at Application Circuits

Ang isang triac ay maihahambing sa isang latching relay. Agad itong magpapalipat-lipat sa ON at isara kaagad sa pag-trigger nito, at mananatiling sarado hangga't ang boltahe ng suplay ay mananatili sa itaas ng zero volts o hindi mabago ang supply polarity.

Kung ang supply ay isang AC (alternating current), magbubukas ang triac sa mga panahon na tumatawid ang cycle ng AC sa zero line, ngunit isasara at magpapalit ng ON kaagad na muling nag-trigger.

Mga kalamangan ng Triac bilang Static Switch

• Ang mga Triac ay maaaring mabisang mapalitan para sa mga mechanical switch o relay para sa pagkontrol ng mga pag-load sa mga AC circuit.
• Maaaring mai-configure ang mga Triac upang lumipat ng medyo mabibigat na mga pag-load sa pamamagitan ng kaunting kasalukuyang pag-trigger.
• Kapag ang triacs ay nagsasagawa (malapit) hindi sila nakakagawa ng epekto ng pag-aalis, tulad ng mga switch ng mekanikal.
• Kapag ang mga triac ay lumipat sa OFF (sa AC zero tawiran ), ginagawa ito nang hindi gumagawa ng anumang mga transients, dahil sa mga back EMF atbp.
• Tinatanggal din ng mga Triac ang pag-fuse ng mga contact o mga isyu sa arcing, at iba pang mga uri ng pagkasira na karaniwang nakikita sa mga mekanikal na switch ng kuryente.
• Nagtatampok ang mga Triac ng isang nababaluktot na pag-trigger, na nagpapahintulot sa kanila na mailipat sa anumang naibigay na punto ng pag-ikot ng AC cycle, sa pamamagitan ng isang mababang boltahe na positibong signal sa buong gate at karaniwang lupa.
• Ang nag-trigger na boltahe na ito ay maaaring mula sa anumang mapagkukunan ng DC tulad ng isang baterya o isang naituwid na signal mula sa mismong supply ng AC. Sa anumang kaso, ang triac ay dadaan sa mga switch OFF na oras tuwing ang bawat kalahating siklo ng AC form ng alon ay gumagalaw sa pamamagitan ng zero crossing (kasalukuyang) linya, tulad ng nakalarawan sa ibaba:

Paano Lumipat-ON ng isang Triac

Ang isang triac ay binubuo ng tatlong mga terminal: Gate, A1, A2, tulad ng ipinakita sa ibaba:

Upang mag-switch-on ng isang Triac, dapat na ilapat ang kasalukuyang gatilyo ng gatilyo sa pintuang pin nito (G). Ito ay sanhi ng daloy ng kasalukuyang gate sa buong Gate at terminal A1. Ang kasalukuyang gate ay maaaring positibo o negatibo patungkol sa A1 terminal ng triac. Ang A1 terminal ay maaaring i-wire nang pareho sa negatibong linya ng VSS o positibong linya ng VDD ng supply ng control sa gate.

Ipinapakita ng sumusunod na diagram ang pinasimple na eskematiko ng isang Triac at pati na rin ang panloob na istrakturang silikon.

Kapag ang isang nagpapalitaw na kasalukuyang inilalapat sa triac gate, ito ay nakabukas ON sa pamamagitan ng mga built inode na naka-embed na back-to-back sa pagitan ng G terminal at at A1 terminal. Ang 2 diode na ito ay naka-install sa P1-N1 at P1-N2 junction ng triac.

Triac Triggering Quadrants

Ang pag-trigger ng isang triac ay ipinatupad sa pamamagitan ng apat na quadrants depende sa polarity ng kasalukuyang gate, tulad ng ipinakita sa ibaba:

Ang mga nagpapalitaw na quadrant na ito ay maaaring praktikal na mailapat depende sa pamilya at sa klase ng triac, tulad ng ibinigay sa ibaba:

Ang Q2 at Q3 ay ang inirekumendang nagpapalitaw na mga quadrant para sa mga triac, dahil pinapayagan nito ang kaunting pagkonsumo at maaasahang pag-trigger.

Ang Q4 na nagpapalit ng quadrant ay hindi pinapayuhan habang tumatawag ito para sa isang mas mataas na kasalukuyang gate.

Mahalagang Mga Parameter ng Pag-trigger para sa Mga Triac

Alam namin na ang isang triac ay maaaring magamit upang lumipat ng mataas na pag-load ng AC sa mga terminal nito sa A1 / A2 sa pamamagitan ng isang maliit na maliit na supply ng DC trigger sa terminal nito sa Gate.

Habang nagdidisenyo ng isang circuit ng control ng triac, ang mga parameter na nagpapalitaw ng gate nito ay naging mahalaga. Ang mga nagpapalitaw na parameter ay: triac gate na nagpapalitaw ng kasalukuyang IGT, gate na nagti-trigger ng boltahe VGT, at ang trangka ng kasalukuyang IL.

• Ang minimum na kasalukuyang gate na kinakailangan upang buksan ang isang triac ay tinatawag na gate na nagpapalitaw ng kasalukuyang IGT. Kailangan itong mailapat sa kabila ng gate at terminal ng A1 ng Triac na karaniwan sa supply ng gatilyo na gatilyo.
• Ang kasalukuyang gate ay dapat na mas mataas kaysa sa na-rate na halaga para sa pinakamababang tinukoy na temperatura ng pagpapatakbo. Tinitiyak nito ang pinakamainam na pag-trigger ng triac sa ilalim ng lahat ng mga pangyayari. Mainam na ang halaga ng IGT ay dapat na 2 beses na mas mataas kaysa sa na-rate na halaga sa datasheet.
• Ang boltahe ng pag-trigger ay inilapat sa buong gate at ang A1 terminal ng isang triac ay tinukoy bilang VGT. Ito ay inilapat sa pamamagitan ng isang risistor na tatalakayin sa ilang sandali.
• Ang kasalukuyang gate na mabisang nakakabit ng isang triac ay ang kasalukuyang pagdidikit at ibinibigay bilang LT. Maaaring mangyari ang pagdidikit kapag ang kasalukuyang karga ay umabot sa halaga ng LT, pagkatapos lamang nito ang pag-trangka ay nagbibigay-daan kahit na ang kasalukuyang gate ay tinanggal.
• Ang mga parameter sa itaas ay tinukoy sa isang nakapaligid na temperatura ng 25 ° C, at maaaring ang stat na nagpapakita ng mga pagkakaiba-iba dahil ang temperatura na ito ay nag-iiba.

Ang di-nakahiwalay na pag-trigger ng isang triac ay maaaring gawin sa dalawang pangunahing mga mode, ang unang pamamaraan ay ipinapakita sa ibaba:

Dito, ang isang positibong boltahe na katumbas ng VDD ay inilapat sa buong gate at A1 terminal ng triac. Sa pagsasaayos na ito maaari nating makita na ang A1 ay konektado din sa Vss o ang negatibong linya ng mapagkukunan ng supply ng gate. Ito ay mahalaga kung hindi man ang triac ay hindi kailanman tutugon.

Ang pangalawang pamamaraan ay sa pamamagitan ng paglalapat ng isang negatibong boltahe sa triac gate tulad ng ipinakita sa ibaba:

Ang pamamaraang ito ay magkapareho sa nakaraang maliban sa polarity. Dahil ang gate ay na-trigger na may isang negatibong boltahe, ang A1 terminal ay sumali ngayon sa karaniwan sa linya ng VDD sa halip na Vss ng boltahe ng mapagkukunan ng gate. Muli, kung hindi ito tapos, mabibigong tumugon ang triac.

Kinakalkula ang Gate Resistor

Itinatakda ng risistor ng gate ang IGT o ang kasalukuyang gate sa triac para sa kinakailangang pag-trigger. Ang kasalukuyang ito ay tumataas habang ang temperatura ay bumaba sa ibaba ng tinukoy na 25 ° C na temperatura ng junction.

Halimbawa kung ang tinukoy na IGT ay 10 mA sa 25 ° C, maaari itong dagdagan hanggang sa 15 mA sa 0 ° C.

Upang matiyak na ang risistor ay maaaring magbigay ng sapat na IGT kahit na sa 0 ° C, dapat itong kalkulahin para sa maximum na magagamit na VDD mula sa mapagkukunan.

Ang isang inirekumendang halaga ay humigit-kumulang 160 hanggang 180 ohms 1/4 wat para sa isang 5V gate VGT. Gagana rin ang mas mataas na halaga kung ang temperatura ng iyong paligid ay pare-pareho.

Pag-trigger sa pamamagitan ng External DC o Umiiral na AC : Tulad ng ipinakita sa sumusunod na figure, ang isang triac ay maaaring ilipat sa alinman sa pamamagitan ng isang panlabas na mapagkukunan ng DC tulad ng baterya o solar panel, o isang adapter ng AC / DC. Bilang kahalili, maaari din itong ma-trigger mula sa umiiral na AC supply mismo.

Dito, ang switch S1 ay may kapansin-pansin na stress dito dahil pinalilipat nito ang triac sa pamamagitan ng isang risistor na nagdudulot ng kaunting kasalukuyang dumaan sa S1, sa gayon ay nai-save ito mula sa anumang uri ng pagkasira.

Ang paglipat ng isang Triac sa pamamagitan ng isang Reed Relay : Para sa paglipat ng isang triac ng isang gumagalaw na bagay, maaaring maisama ang isang nakabatay sa pag-trigger na batay sa magnet. Isang switch ng tambo at isang magnet ay maaaring magamit para sa tulad ng mga aplikasyon , tulad ng ipinakita sa ibaba:

Sa application na ito ang magnet ay naka-attach sa gumagalaw na bagay. Kailan man lumilipas ang gumagalaw na sistema ng reed relay, pinapalabas nito ang triac sa pagpapadaloy sa pamamagitan ng nakakabit na magnet.

Maaari ring magamit ang Reed relay kapag kinakailangan ng isang paghihiwalay sa kuryente sa pagitan ng nagti-trigger na mapagkukunan at ng triac, tulad ng ipinakita sa ibaba.

Dito, ang coil ng tanso ng angkop na sukat ay sugat sa paligid ng reed relay, at ang mga terminal ng coil ay konektado sa isang potensyal ng DC sa pamamagitan ng isang switch. Sa bawat oras na pinindot ang switch ay nagiging sanhi ng isang nakahiwalay na pag-trigger para sa triac.

Dahil sa ang katunayan na ang mga relo switch ng reed ay dinisenyo upang mapaglabanan ang milyun-milyong mga operasyon na ON / OFF, ang switching system na ito ay nagiging lubos na mahusay at maaasahan sa pangmatagalan.

Ang isa pang halimbawa ng nakahiwalay na pag-trigger ng triac ay makikita sa ibaba, dito ginagamit ang isang panlabas na mapagkukunan ng AC para sa paglipat ng isang triac sa pamamagitan ng isang isolator transformer.

Gayunpaman ang isa pang anyo ng nakahiwalay na pag-trigger ng mga triac ay ipinapakita sa ibaba gamit ang isang Photo-cell couplers. Sa pamamaraang ito ang isang LED at isang photo-cell o photo diode ay integral na naka-mount sa loob ng isang solong pakete. Ang mga opto na coupler na ito ay madaling magagamit sa merkado.

Ang isang hindi pangkaraniwang paglipat ng triac sa anyo ng off / half-power / full-power circuit ay ipinapakita sa diagram sa ibaba. Upang ipatupad ang 50% mas kaunting lakas ang diode ay inililipat sa serye gamit ang triac gate. Pinipilit ng pamamaraang ito ang Triac na lumipat ON lamang para sa kahaliling positibong AC input na kalahating cycle.

Ang circuit ay maaaring mabisang inilapat para sa pagkontrol ng mga pag-load ng pampainit, o iba pang mga resistive load na mayroong thermal inertia. Maaaring hindi ito gumana para sa kontrol sa pag-iilaw, dahil ang kalahati ng positibong dalas ng AC cycle ay magreresulta sa isang nakakainis na kisap-mata sa mga ilaw gayundin, hindi pinapayuhan ang pag-trigger na ito para sa mga inductive load tulad ng mga motor o transformer.

Itakda ang I-reset ang Latching Triac Circuit

Ipinapakita ng sumusunod na konsepto kung paano magagamit ang isang triac para sa paggawa ng isang hanay ng pag-reset ng aldaba gamit ang isang pindutan ng itulak.

Ang pagpindot sa itinakdang pindutan ay kinalalagyan ng triac at ang pag-load na ON, habang ang pagpindot sa pindutan ng pag-reset ay tuka ng aldaba.

Triac Delay Timer Circuits

Ang isang triac ay maaaring i-set up bilang isang pagka-antala timer circuit para sa paglipat ng isang load na ON o OFF pagkatapos ng isang itinakdang paunang natukoy na pagkaantala.

Ang unang halimbawa sa ibaba ay nagpapakita ng isang batay sa triac na pagkaantala OFF timer circuit. Pauna kapag pinapagana, ang triac ay lilipat SA.

Pansamantala ang 100uF ay nagsisimulang singilin, at sa sandaling maabot ang threshold sa sunog sa UJT 2N2646, lumilipat SA SCR C106.

Ang SCR ay maikli ang gate sa ground switching OFF the triac. Ang pagkaantala ay napagpasyahan ng setting ng 1M at halaga ng serye ng capacitor.

Ang susunod na circuit ay kumakatawan sa isang pagkaantala SA triac timer circuit. Kapag pinapagana ang triac ay hindi agad tumugon. Ang diac ay nananatiling naka-OFF habang ang 100uF capacitor ay naniningil sa threshold ng pagpapaputok nito.

Kapag nangyari ito ang sunog at pag-trigger ng diac ang triac ON. Ang oras ng pagkaantala ay nakasalalay sa mga halaga ng 1M at 100uF.

Ang susunod na circuit ay isa pang bersyon ng isang timer na batay sa triac. Kapag binuksan ON, ang UJT ay inililipat sa pamamagitan ng 100uF capacitor. Pinapanatili ng UJT ang SCR switch OFF, tinatanggal ang triac mula sa kasalukuyang gate, at sa gayon ang triac ay nananatiling naka-OFF din.

Pagkatapos ng ilang oras depende sa pagsasaayos ng 1M na paunang takbo, ang capacitor ay ganap na sisingilin sa paglipat ng OFF sa UJT. Ang SCR ngayon ay lumilipat sa ON, na nagpapalitaw ng triac ON, at pati na rin ang load.

Triac Lamp Flasher Circuit

Ang triac flasher circuit na ito ay maaaring magamit upang mag-flash ng isang pamantayang lampara na may maliwanag na ilaw na may dalas na maaaring maiakma sa pagitan ng 2 at mga 10 Hz. Ang circuit ay gumagana sa pamamagitan ng pagwawasto ng mains boltahe ng isang 1N4004 diode kasama ang isang variable RC network. Sa sandaling ang electrolytic capacitor ay naniningil ng hanggang sa pagkasira ng boltahe ng diac, pinilit kong lumabas sa pamamagitan ng diac, na pinaputok naman ang triac, na nagreresulta sa pag-flash ng konektadong lampara.

Matapos ang isang pagkaantala tulad ng itinakda ng kontrol ng 100 k, muling nag-recharge ang capacitor upang maging sanhi ng isang pag-uulit ng flashing cycle. Itinatakda ng kontrol ng 1 k ang kasalukuyang nagpapalitaw ng triac.

Konklusyon

Ang Triac ay isa sa pinaka maraming nalalaman na sangkap ng elektronikong pamilya. Maaaring gamitin ang Triacs para sa pagpapatupad ng iba't ibang mga kapaki-pakinabang na konsepto ng circuit. Sa post sa itaas natutunan namin ang tungkol sa ilang simpleng mga aplikasyon ng triac circuit, gayunpaman maraming mga paraan ang isang triac na maaaring mai-configure at mailapat para sa paggawa ng isang nais na circuit.

Sa website na ito nag-post na ako ng maraming mga circuit na batay sa triac na maaari mong tingnan sa karagdagang kaalaman, narito ang link dito: