Upang kontrolin ang mga malalakas na load sa AC circuits ay kadalasang ginagamit mga electromagnetic relay. Ang mga contact group ng mga device na ito ay nagsisilbing karagdagang pinagmumulan ng hindi pagiging maaasahan dahil sa pagkahilig sa pagsunog, pagwelding. Gayundin, ang posibilidad ng pag-spark sa panahon ng paglipat ay mukhang isang kawalan, na sa ilang mga kaso ay nangangailangan ng karagdagang mga hakbang sa seguridad. Samakatuwid, mas kanais-nais ang mga electronic key. Ang isa sa mga opsyon para sa naturang key ay ginagawa sa mga triac.
Nilalaman
Ano ang triac at bakit ito kailangan
Sa power electronics, ang isa sa mga uri ay kadalasang ginagamit bilang isang kinokontrol na elemento ng paglipat. thyristors - trinistors. Ang kanilang mga pakinabang:
- kawalan ng isang contact group;
- kakulangan ng umiikot at gumagalaw na mga elemento ng mekanikal;
- maliit na timbang at sukat;
- mahabang mapagkukunan, independiyente sa bilang ng mga on-off na cycle;
- mura;
- mataas na bilis at tahimik na operasyon.
Ngunit kapag gumagamit ng mga trinistor sa mga AC circuit, ang kanilang one-way na pagpapadaloy ay nagiging problema. Upang ang trinistor ay makapasa sa kasalukuyang sa dalawang direksyon, ang isa ay kailangang gumamit ng mga trick sa anyo ng isang parallel na koneksyon sa kabaligtaran ng direksyon ng dalawang trinistor na kinokontrol nang sabay-sabay. Mukhang lohikal na pagsamahin ang dalawang SCR na ito sa isang shell para sa kadalian ng pag-install at pagbawas ng laki. At ang hakbang na ito ay ginawa noong 1963, nang ang mga siyentipiko ng Sobyet at mga espesyalista ng General Electric ay halos sabay na nagsampa ng mga aplikasyon para sa pagpaparehistro ng pag-imbento ng isang simetriko trinistor - triac (sa dayuhang terminolohiya, triac, triac - triode para sa alternatibong kasalukuyang).
Sa katunayan, ang triac ay hindi literal na dalawang trinistor na inilagay sa isang kaso.
Ang buong sistema ay ipinatupad sa isang kristal na may iba't ibang p- at n-conductivity band, at ang istrakturang ito ay hindi simetriko (bagaman ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng isang triac ay simetriko na may paggalang sa pinagmulan at ito ay isang salamin na katangian ng I-V. ng isang trinistor). At ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang triac at dalawang trinistors, na ang bawat isa ay dapat kontrolin ng isang positibo, na may kaugnayan sa katod, kasalukuyang.
Ang triac ay walang anode at cathode na may kaugnayan sa direksyon ng ipinadala na kasalukuyang, ngunit may kaugnayan sa control electrode, ang mga konklusyon na ito ay hindi katumbas. Ang mga terminong "conditional cathode" (MT1, A1) at "conditional anode" (MT2, A2) ay matatagpuan sa panitikan. Maginhawa silang gamitin upang ilarawan ang pagpapatakbo ng triac.
Kapag ang kalahating alon ng anumang polarity ay inilapat, ang aparato ay unang naka-lock (pulang seksyon ng CVC).Gayundin, tulad ng trinistor, ang pag-trigger ng triac ay maaaring mangyari kapag ang antas ng boltahe ng threshold ay lumampas para sa anumang polarity ng sine wave (asul na seksyon). Sa mga electronic key, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito (dynistor effect) ay medyo nakakapinsala. Dapat itong iwasan kapag pumipili ng mode ng operasyon. Ang pagbubukas ng triac ay nangyayari sa pamamagitan ng paglalapat ng kasalukuyang sa control electrode. Kung mas malaki ang kasalukuyang, mas maagang magbubukas ang susi (red dashed area). Ang kasalukuyang ito ay nilikha sa pamamagitan ng paglalapat ng boltahe sa pagitan ng control electrode at ng conditional cathode. Ang boltahe na ito ay dapat na negatibo o may kaparehong tanda ng boltahe na inilapat sa pagitan ng MT1 at MT2.
Sa isang tiyak na kasalukuyang halaga, ang triac ay bubukas kaagad at kumikilos tulad ng isang normal na diode - hanggang sa pagharang (berdeng dashed at solidong mga lugar). Ang pagpapabuti sa teknolohiya ay humahantong sa pagbaba sa kasalukuyang natupok upang ganap na ma-unlock ang triac. Para sa mga modernong pagbabago, ito ay hanggang sa 60 mA at mas mababa. Ngunit ang isa ay hindi dapat madala sa pagbabawas ng kasalukuyang sa isang tunay na circuit - ito ay maaaring humantong sa isang hindi matatag na pagbubukas ng triac.
Ang pagsasara, tulad ng isang maginoo na trinistor, ay nangyayari kapag ang kasalukuyang ay bumaba sa isang tiyak na limitasyon (halos sa zero). Sa AC circuit, ito ay nangyayari kapag ang susunod na pagpasa sa pamamagitan ng zero, pagkatapos nito ay kinakailangan na mag-aplay muli ng control pulse. Sa mga DC circuit, ang kinokontrol na pagsara ng triac ay nangangailangan ng masalimuot na teknikal na solusyon.
Mga tampok at limitasyon
May mga paghihigpit sa paggamit ng triac kapag nagpapalit ng reaktibo (inductive o capacitive) na load. Sa pagkakaroon ng tulad ng isang mamimili sa AC circuit, ang boltahe at kasalukuyang mga phase ay inilipat na may kaugnayan sa bawat isa. Ang direksyon ng shift ay depende sa likas na katangian ng reaktibiti, at ang magnitude - sa halaga ng reaktibong bahagi. Nasabi na na ang triac ay naka-off sa sandaling ang kasalukuyang pumasa sa zero. At ang tensyon sa pagitan ng MT1 at MT2 sa sandaling ito ay maaaring maging malaki. Kung ang rate ng pagbabago ng boltahe dU/dt sa parehong oras ay lumampas sa halaga ng threshold, kung gayon ang triac ay maaaring hindi magsara. Upang maiwasan ang epektong ito, kasama ang parallel sa power path ng triac mga varistor. Ang kanilang paglaban ay nakasalalay sa inilapat na boltahe, at nililimitahan nila ang rate ng pagbabago ng potensyal na pagkakaiba. Ang parehong epekto ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng RC chain (snubber).
Ang panganib mula sa paglampas sa rate ng kasalukuyang pagtaas kapag inilipat ang load ay nauugnay sa may hangganan na oras ng pag-trigger ng triac. Sa sandaling hindi pa sarado ang triac, maaaring lumabas na ang isang malaking boltahe ay inilapat dito at sa parehong oras ang isang sapat na malaki sa pamamagitan ng kasalukuyang dumadaloy sa landas ng kuryente. Ito ay maaaring humantong sa paglabas ng isang malaking thermal power sa device, at ang kristal ay maaaring mag-overheat. Upang maalis ang depekto na ito, kinakailangan, kung maaari, upang mabayaran ang reaktibiti ng mamimili sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagsasama sa circuit ng reaktibiti na humigit-kumulang sa parehong halaga, ngunit ng kabaligtaran na pag-sign.
Dapat ding tandaan na sa bukas na estado, ang tungkol sa 1-2 V ay bumababa sa triac. Ngunit dahil ang saklaw ay malakas na high-voltage switch, ang ari-arian na ito ay hindi nakakaapekto sa praktikal na paggamit ng mga triac. Ang pagkawala ng 1-2 volts sa isang 220-volt circuit ay maihahambing sa error sa pagsukat ng boltahe.
Mga halimbawa ng paggamit
Ang pangunahing lugar ng paggamit ng triac ay ang susi sa mga circuit ng AC.Walang pangunahing mga paghihigpit sa paggamit ng isang triac bilang isang DC key, ngunit walang punto din ito. Sa kasong ito, mas madaling gumamit ng mas mura at mas karaniwang trinistor.
Tulad ng anumang key, ang triac ay konektado sa circuit sa serye na may load. Kinokontrol ng pag-on at off ng triac ang supply ng boltahe sa consumer.
Gayundin, ang triac ay maaaring gamitin bilang isang regulator ng boltahe sa mga naglo-load na walang pakialam sa hugis ng boltahe (halimbawa, mga lamp na maliwanag na maliwanag o mga thermal heaters). Sa kasong ito, ganito ang hitsura ng control scheme.
Dito, ang isang phase-shifting circuit ay nakaayos sa resistors R1, R2 at capacitor C1. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng paglaban, ang isang paglilipat sa simula ng pulso ay nakamit na may kaugnayan sa paglipat ng boltahe ng mains sa pamamagitan ng zero. Ang isang dinistor na may pambungad na boltahe na humigit-kumulang 30 volts ay responsable para sa pagbuo ng pulso. Kapag naabot ang antas na ito, bubukas ito at ipinapasa ang kasalukuyang sa control electrode ng triac. Malinaw na ang kasalukuyang ito ay tumutugma sa direksyon sa kasalukuyang sa pamamagitan ng landas ng kapangyarihan ng triac. Ang ilang mga tagagawa ay gumagawa ng mga aparatong semiconductor na tinatawag na Quadrac. Mayroon silang triac at dinistor sa control electrode circuit sa isang housing.
Ang ganitong circuit ay simple, ngunit ang kasalukuyang pagkonsumo nito ay may matinding non-sinusoidal na hugis, habang ang pagkagambala ay nilikha sa network ng supply. Upang sugpuin ang mga ito, kinakailangan na gumamit ng mga filter - hindi bababa sa pinakasimpleng RC chain.
Mga kalamangan at kahinaan
Ang mga pakinabang ng triac ay nag-tutugma sa mga pakinabang ng trinistor na inilarawan sa itaas. Sa kanila, kailangan mo lamang idagdag ang kakayahang magtrabaho sa mga AC circuit at simpleng kontrol sa mode na ito. Ngunit mayroon ding mga disadvantages.Pangunahin nila ang pag-aalala sa lugar ng aplikasyon, na nililimitahan ng reaktibong bahagi ng pagkarga. Hindi laging posible na ilapat ang mga hakbang sa proteksyon na iminungkahi sa itaas. Gayundin, ang mga disadvantages ay kinabibilangan ng:
- nadagdagan ang sensitivity sa ingay at interference sa control electrode circuit, na maaaring magdulot ng mga maling alarma;
- ang pangangailangan na alisin ang init mula sa kristal - ang pag-aayos ng mga radiator ay nagbabayad para sa maliliit na sukat ng aparato, at para sa paglipat ng malakas na pagkarga, ang paggamit mga contactor at ang relay ay nagiging ginustong;
- limitasyon sa dalas ng pagpapatakbo - hindi mahalaga kapag nagpapatakbo sa mga pang-industriyang frequency na 50 o 100 Hz, ngunit nililimitahan ang paggamit sa mga converter ng boltahe.
Para sa karampatang paggamit ng mga triac, kinakailangang malaman hindi lamang ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparato, kundi pati na rin ang mga pagkukulang nito, na tumutukoy sa mga hangganan ng paggamit ng mga triac. Sa kasong ito lamang ang binuo na aparato ay gagana nang mahabang panahon at mapagkakatiwalaan.
Mga katulad na artikulo:
