Triacs - darba un pielietojuma shēmas

Triac var salīdzināt ar fiksējošo releju. Tas uzreiz ieslēdzas un aizveras, tiklīdz tas tiek iedarbināts, un paliks slēgts, kamēr barošanas spriegums paliek virs nulles volta vai ja barošanas polaritāte netiek mainīta.

Ja barošana ir maiņstrāva (maiņstrāva), triac tiks atvērts periodos, kad maiņstrāvas cikls šķērso nulles līniju, bet aizveras un ieslēdzas, tiklīdz tā atkal tiek aktivizēta.

Triac kā statisko slēdžu priekšrocības

• Triakus var efektīvi nomainīt mehāniskiem slēdžiem vai relejiem, lai kontrolētu slodzes maiņstrāvas ķēdēs.
• Triakus var konfigurēt, lai pārslēgtu salīdzinoši lielākas slodzes, minimāli iedarbinot strāvu.
• Triaci vadot (tuvu), tie neizraisa atslāņošanās efektu, kā tas ir mehāniskajos slēdžos.
• Kad triaci izslēdzas (pie maiņstrāvas) nulles šķērsošana ), tas tiek darīts, neradot nekādus pārejas gadījumus, pateicoties aizmugurējiem EML utt.
• Triacs arī novērš kontaktu sapludināšanu vai loku radīšanas problēmas, kā arī citus nodiluma veidus, kas parasti ir redzami mehāniskos elektriskajos slēdžos.
• Triakiem ir elastīga iedarbināšana, kas ļauj tos pārslēgt jebkurā ievadītā maiņstrāvas cikla punktā, izmantojot zema sprieguma pozitīvu signālu pāri vārtiem un kopējai zemei.
• Šis iedarbināšanas spriegums var būt no jebkura līdzstrāvas avota, piemēram, akumulatora, vai labots signāls no pašas maiņstrāvas padeves. Jebkurā gadījumā triac iziet izslēgšanas periodus ikreiz, kad katra puscikla maiņstrāvas viļņu forma pārvietojas pa nulles šķērsošanas (strāvas) līniju, kā parādīts zemāk:

Kā ieslēgt Triac

Triac sastāv no trim spailēm: Gate, A1, A2, kā parādīts zemāk:

Lai ieslēgtu Triac, tā vārtu tapai (G) jāpieliek vārtu palaišanas strāva. Tas izraisa vārtu strāvas plūsmu pāri vārtiem un terminālim A1. Vārtu strāva var būt pozitīva vai negatīva attiecībā pret triac A1 spaili. A1 terminālis var būt vadu kopīgs ar vārtu vadības padeves negatīvo VSS līniju vai pozitīvo VDD līniju.

Šī diagramma parāda Triac vienkāršoto shēmu un arī tā iekšējo silīcija struktūru.

Kad triac vārtiem tiek iedarbināta iedarbināšanas strāva, tie tiek ieslēgti, izmantojot iebūvētās diodes, kas iestrādātas aizmugurē starp G termināli un A1 spaili. Šīs 2 diodes ir uzstādītas triac P1-N1 un P1-N2 krustojumos.

Triac izraisoši kvadranti

Triacu iedarbināšana tiek veikta caur četriem kvadrantiem atkarībā no vārtu strāvas polaritātes, kā parādīts zemāk:

Šos iedarbinošos kvadrantus var praktiski pielietot atkarībā no ģimenes un triac klases, kā norādīts zemāk:

Q2 un Q3 ir ieteicamie trīscilšu trigeri, jo tas ļauj minimāli patērēt un uzticami iedarbināt.

Q4 iedarbināšanas kvadrants nav ieteicams, jo tas prasa lielāku vārtu strāvu.

Svarīgi Triacs aktivizēšanas parametri

Mēs zinām, ka triac var izmantot, lai pārslēgtu lielas jaudas maiņstrāvas slodzi pāri tās A1 / A2 spailēm, izmantojot samērā nelielu līdzstrāvas sprūda padevi tās vārtu spailē.

Projektējot triac vadības ķēdi, tā vārtu iedarbināšanas parametri kļūst izšķiroši. Aktivizējošie parametri ir: triac vārtu iedarbināšanas strāva IGT, vārtu iedarbināšanas spriegums VGT un vārtu fiksācijas strāva IL.

• Minimālo vārtu strāvu, kas nepieciešama triac ieslēgšanai, sauc par vārtu iedarbināšanas strāvu IGT. Tas jāpielieto pāri vārtiem un Triac A1 terminālim, kas ir kopīgs vārtu sprūda padevei.
• Vārtu strāvai jābūt lielākai par vērtību, kas noteikta zemākajai norādītajai darba temperatūrai. Tas nodrošina optimālu triac iedarbināšanu visos apstākļos. Ideālā gadījumā IGT vērtībai vajadzētu būt 2 reizes lielākai par datu lapā norādīto vērtību.
• Trigera spriegumu, kas pielikts pāri triac vārtiem un A1 spailei, sauc par VGT. To lieto caur rezistoru, kas drīzumā apspriedīs.
• Vārtu strāva, kas efektīvi fiksē triac, ir fiksējošā strāva, un to norāda kā LT. Fiksēšana var notikt, kad slodzes strāva ir sasniegusi LT vērtību, tikai pēc tam fiksators iespējojas pat tad, kad vārtu strāva tiek noņemta.
• Iepriekš minētie parametri ir noteikti apkārtējās vides temperatūrā 25 ° C, un, mainoties šai temperatūrai, tie var parādīties.

Neizolētu triac iedarbināšanu var veikt divos pamata režīmos, pirmā metode ir parādīta zemāk:

Šeit triac vārtiem un A1 spailei tiek piemērots pozitīvs spriegums, kas vienāds ar VDD. Šajā konfigurācijā mēs varam redzēt, ka A1 ir savienots arī ar Vss vai vārtu padeves avota negatīvo līniju. Tas ir svarīgi, pretējā gadījumā triac nekad nereaģēs.

Otrā metode ir triac vārtiem piemērot negatīvu spriegumu, kā parādīts zemāk:

Šī metode ir identiska iepriekšējai, izņemot polaritāti. Tā kā vārti tiek iedarbināti ar negatīvu spriegumu, A1 spaile tagad ir savienota kopīgi ar VDD līniju, nevis vārtu avota sprieguma Vss. Atkal, ja tas netiks izdarīts, triac nespēs atbildēt.

Vārtu rezistora aprēķins

Vārtu rezistors iestata IGT vai vārtu strāvu triac vajadzīgajai iedarbināšanai. Šī strāva palielinās, temperatūrai nokrītot zem noteiktās 25 ° C krustojuma temperatūras.

Piemēram, ja norādītais IGT ir 10 mA 25 ° C temperatūrā, 0 ° C temperatūrā tas var palielināties līdz 15 mA.

Lai nodrošinātu, ka rezistors spēj nodrošināt pietiekamu IGT pat 0 ° C temperatūrā, tas jāaprēķina par maksimālo pieejamo VDD no avota.

Ieteicamā vērtība ir aptuveni 160 līdz 180 omi 1/4 vati 5 V vārtu VGT. Augstākas vērtības darbosies arī tad, ja apkārtējā temperatūra ir diezgan nemainīga.

Aktivizēšana caur ārējo līdzstrāvu vai esošo maiņstrāvu : Kā parādīts nākamajā attēlā, triac var pārslēgt, izmantojot ārēju līdzstrāvas avotu, piemēram, akumulatoru vai saules paneli, vai maiņstrāvas / līdzstrāvas adapteri. Alternatīvi to var izraisīt arī pati esošā maiņstrāvas padeve.

Šeit slēdzim S1 ir nenozīmīgs spriegums, jo tas pārslēdz triac caur rezistoru, izraisot minimālu strāvu caur S1, tādējādi ietaupot to no jebkāda veida nodiluma.

Triac pārslēgšana caur Reed releju : Lai pārslēgtu triacu ar kustīgu objektu, varētu iekļaut magnētisko iedarbināšanu. Niedru slēdzis un magnētu var izmantot šādiem lietojumiem , kā parādīts zemāk:

Šajā pielietojumā magnēts ir piestiprināts pie kustīgā objekta. Ikreiz, kad kustīgā sistēma nokļūst gar niedru releju, tā caur pievienoto magnētu iedarbina triaku vadībā.

Reed releju var izmantot arī tad, ja ir nepieciešama elektriskā izolācija starp iedarbināšanas avotu un triac, kā parādīts zemāk.

Šeit piemērota izmēra vara spole ir savīta ap niedru releju, un spoles spailes ir savienotas ar līdzstrāvas potenciālu, izmantojot slēdzi. Katru reizi, kad slēdzis tiek nospiests, triac tiek izolēti iedarbināts.

Sakarā ar to, ka niedru slēdžu releji ir paredzēti, lai izturētu miljoniem ON / OFF darbību, šī komutācijas sistēma ilgtermiņā kļūst ārkārtīgi efektīva un uzticama.

Cits piemērs izolētai triacu iedarbināšanai ir redzams zemāk, šeit ārējo maiņstrāvas avotu izmanto, lai pārslēgtu triacu caur izolācijas transformatoru.

Izmantojot foto šūnu savienotājus, zemāk parādīts vēl viens triaku izolētas iedarbināšanas veids. Šajā metodē LED un fotoelements vai fotodiods ir iebūvēti vienā iepakojumā. Šie opto savienotāji ir viegli pieejami tirgū.

Neparasta triac pārslēgšana izslēgta / pusjaudas / pilnas jaudas ķēdes veidā parādīta zemāk redzamajā diagrammā. Lai ieviestu par 50% mazāku jaudu, diode tiek pārslēgta virknē ar triac vārtiem. Šī metode liek Triac ieslēgties tikai alternatīviem pozitīvas maiņstrāvas ievades puscikliem.

Kontūru var efektīvi izmantot, lai kontrolētu sildītāja slodzes vai citas pretestības slodzes ar termisko inerci. Tas, iespējams, nedarbojas apgaismojuma kontrolē, jo puse pozitīvas maiņstrāvas ciklu frekvences tāpat izraisīs kaitinošu mirgošanu uz lukturiem, tāpēc šo iedarbināšanu nav ieteicams veikt induktīvās slodzēs, piemēram, motoros vai transformatoros.

Iestatiet Atiestatīt fiksējošo Triac ķēdi

Šis koncepts parāda, kā triac var izmantot, lai izveidotu atiestatīšanas fiksatoru, izmantojot pāris spiedpogas.

Nospiežot iestatīšanas pogu, triac un slodze tiek ieslēgta, bet, nospiežot atiestatīšanas pogu, aizbīdnis.

Triac kavēšanās taimera shēmas

Triac var iestatīt kā aizkaves taimera ķēdi, lai ieslēgtu vai izslēgtu slodzi pēc noteikta iepriekšēja kavējuma.

Pirmais zemāk redzamais piemērs parāda uz triac balstītu aiztures izslēgšanas taimera ķēdi. Sākotnēji, darbinot, triac ieslēgsies.

Pa to laiku 100uF sāk uzlādēt, un, kad slieksnis ir sasniegts, UJT 2N2646 ugunsgrēks ieslēdzas SCR C106.

SCR saīsina vārtus pret zemi, izslēdzot triac. Aizkavēšanos nosaka 1M iestatījums un sērijas kondensatora vērtība.

Nākamā shēma apzīmē aiztures triac taimera ķēdi. Triac nereaģē uzreiz. Diac ir izslēgts, kamēr 100uF kondensators uzlādējas līdz tā iedarbināšanas slieksnim.

Kad tas notiks, diac ugunsgrēki un izraisītāji triac ON. Kavēšanās laiks ir atkarīgs no 1M un 100uF vērtībām.

Nākamā shēma ir vēl viena triac bāzes taimera versija. Ieslēdzot, UJT tiek ieslēgts, izmantojot 100uF kondensatoru. UJT tur SCR slēdzi izslēgtu, atņemot triac no vārtu strāvas, un tādējādi triac paliek izslēgts.

Pēc kāda laika, atkarībā no 1M iepriekš iestatītā iestatījuma, kondensators ir pilnībā uzlādēts, izslēdzot UJT. SCR tagad ieslēdzas, aktivizējot triac un arī slodzi.

Triac lampas mirgojošā ķēde

Šo triac signāllukturu ķēdi var izmantot, lai mirgotu standarta kvēlspuldze ar frekvenci, kuru var noregulēt no 2 līdz aptuveni 10 Hz. Ķēde darbojas, izlīdzinot tīkla spriegumu ar 1N4004 diodi kopā ar mainīgu RC tīklu. Brīdī, kad elektrolītiskais kondensators uzlādējas līdz diaca sadalīšanās spriegumam, es to piespiedu izlādēties caur diacu, kas savukārt izšauj triac, kā rezultātā mirgo pievienotā lampa.

Pēc 100 k vadības iestatītās aizkaves kondensators atkal tiek uzlādēts, lai izraisītu mirgošanas cikla atkārtošanos. 1 k vadība iestata triacu iedarbinošo strāvu.

Secinājums

Triac ir viena no daudzpusīgākajām elektroniskās saimes sastāvdaļām. Triakus var izmantot dažādu noderīgu ķēžu koncepciju ieviešanai. Iepriekš minētajā ziņā mēs uzzinājām par dažām vienkāršām triac ķēdes lietojumprogrammām, tomēr ir neskaitāmi veidi, kā triac var konfigurēt un pielietot vēlamās ķēdes izveidošanai.

Šajā vietnē es jau esmu ievietojis daudzas triac balstītas shēmas, uz kurām varat atsaukties tālāk mācoties, šeit ir saite uz to: