Triaci - radni i aplikacijski krugovi

Trijak se može usporediti s relejem za zasun. Odmah će se uključiti i zatvoriti čim se aktivira, a ostat će zatvoren sve dok opskrbni napon ostaje iznad nula volti ili se ne promijeni polaritet napajanja.

Ako je napajanje izmjeničnom strujom (izmjenična struja), trijak će se otvoriti tijekom razdoblja u kojima ciklus izmjenične struje prijeđe nultu crtu, ali će se zatvoriti i uključiti čim se ponovno pokrene.

Prednosti Triaca kao statičkih prekidača

• Triaci se mogu učinkovito zamijeniti za mehaničke prekidače ili releje za kontrolu opterećenja u izmjeničnim krugovima.
• Triaci se mogu konfigurirati za prebacivanje relativno većih tereta kroz minimalno aktiviranje struje.
• Kada se trijaci provode (zatvaraju), oni ne proizvode efekt opovrgavanja, kao kod mehaničkih prekidača.
• Kad se trijaci ISKLJUČE (na izmjeničnom prelazak nula ), to čini bez stvaranja prolaznih pojava zbog stražnjih EMF-ova itd.
• Triaci također uklanjaju spajanje kontakata ili probleme s lučenjem te druge oblike trošenja koji se često vide u električnim prekidačima na mehaničkoj osnovi.
• Triaci imaju fleksibilno okidanje, koje im omogućuje prebacivanje u bilo kojoj točki ulaznog izmjeničnog ciklusa, kroz pozitivni signal niskog napona na vratima i zajedničkom tlu.
• Ovaj okidački napon može biti iz bilo kojeg izvora istosmjerne struje, poput baterije ili ispravljenog signala iz samog napajanja izmjeničnom strujom. U svakom slučaju, trijak će proći razdoblja ISKLJUČENJA kad god se svaki valni oblik izmjeničnog napona poluciklusa pomiče kroz liniju nule (trenutna), kao što je prikazano dolje:

Kako uključiti triak

Trijac se sastoji od tri terminala: Gate, A1, A2, kao što je prikazano dolje:

Da biste uključili Triac, na njegov zatik (G) mora se primijeniti okidač vrata. To dovodi do toga da struja vrata teče kroz ulaz i terminal A1. Struja vrata može biti pozitivna ili negativna u odnosu na A1 terminal trijaka. A1 stezaljka može biti spojena zajednički na negativnu VSS liniju ili pozitivnu VDD liniju napajanja upravljanja vratima.

Sljedeći dijagram prikazuje pojednostavljenu shemu triaka, kao i njegovu unutarnju silicijsku strukturu.

Kada se na trijačna vrata primijeni pokretačka struja, on se uključuje pomoću ugrađenih dioda ugrađenih leđa u leđa između G terminala i A1 terminala. Te su 2 diode instalirane na spojevima P1-N1 i P1-N2 triaka.

Trijačni okidački kvadranti

Pokretanje trijaka provodi se kroz četiri kvadranta, ovisno o polaritetu struje prolaza, kao što je prikazano dolje:

Ovi kvadranti okidanja mogu se praktički primijeniti, ovisno o obitelji i klasi triaka, kako je dano u nastavku:

Q2 i Q3 su preporučeni kvadranti okidača za trijake, jer omogućuju minimalnu potrošnju i pouzdano okidanje.

Q4 okidački kvadrant se ne savjetuje jer zahtijeva veću struju vrata.

Važni parametri pokretanja za triake

Znamo da se trijak može koristiti za prebacivanje izmjeničnog opterećenja velike snage preko njegovih terminala A1 / A2 kroz relativno malu opskrbu istosmjernim okidačem na njegovom priključku.

Tijekom projektiranja upravljačkog kruga triaka, parametri okidanja njegovih vrata postaju presudni. Parametri okidanja su: struja okidanja trijačnog vrata IGT, napon okidanja vrata VGT i struja zabravljivanja vrata.

• Minimalna struja vrata potrebna za uključivanje trijaka naziva se struja aktiviranja vrata IGT. To se mora primijeniti na ulaz i A1 terminal Triac koji je zajednički opskrbi okidača vrata.
• Struja vrata mora biti veća od vrijednosti nominirane za najnižu specificiranu radnu temperaturu. To osigurava optimalno aktiviranje trijaka u svim okolnostima. U idealnom slučaju vrijednost IGT trebala bi biti dva puta veća od procijenjene vrijednosti u tehničkom listu.
• Napon okidača koji se primjenjuje na vratima i na priključku A1 triaka naziva se VGT. Primjenjuje se kroz otpornik o kojem ćemo uskoro raspravljati.
• Struja zapornice koja učinkovito zaključava trijak je struja zakačenja i daje se kao LT. Zaključavanje se može dogoditi kada struja opterećenja dosegne vrijednost LT, tek nakon toga zasun omogućuje, čak i dok se ukloni struja vrata.
• Gore navedeni parametri navedeni su na temperaturi okoline od 25 ° C i mogu prikazivati ​​odstupanja jer ta temperatura varira.

Neizolirano pokretanje trijaka može se izvesti u dva osnovna načina, prva metoda prikazana je u nastavku:

Ovdje se pozitivni napon jednak VDD primjenjuje na ulaz i A1 terminal trijaka. U ovoj konfiguraciji možemo vidjeti da je A1 također povezan s Vss ili negativnom linijom izvora napajanja vrata. To je važno jer triak nikada neće reagirati.

Druga metoda je primjena negativnog napona na trijačna vrata kako je prikazano dolje:

Ova je metoda identična prethodnoj, osim polariteta. Budući da se vrata aktiviraju negativnim naponom, A1 priključak je sada zajednički spojen s VDD linijom umjesto Vss napona izvora vrata. Opet, ako se to ne učini, trijak neće reagirati.

Izračunavanje otpornika na vratima

Otpornik vrata postavlja IGT ili struju vrata na triac za potrebno okidanje. Ova struja raste kako temperatura pada ispod zadate temperature spoja od 25 ° C.

Na primjer, ako je navedeni IGT 10 mA na 25 ° C, to se može povećati do 15 mA na 0 ° C.

Da bi se osiguralo da otpornik može opskrbiti dovoljnom količinom IGT čak i na 0 ° C, mora se izračunati za maksimalno dostupnu VDD iz izvora.

Preporučena vrijednost je oko 160 do 180 ohma 1/4 vata za 5V vrata VGT. Više vrijednosti vrijede i ako je temperatura okoline konstantna.

Pokretanje kroz vanjski istosmjerni ili postojeći izmjenični : Kao što je prikazano na sljedećoj slici, trijac se može prebaciti bilo putem vanjskog istosmjernog izvora kao što su baterija ili solarna ploča ili AC / DC adapterom. Alternativno se može pokrenuti i iz same postojeće opskrbe izmjeničnim naponom.

Ovdje prekidač S1 ima zanemariv stres jer prebacuje triak kroz otpornik uzrokujući prolazak minimalne struje kroz S1, čime ga sprečava od bilo kakvog trošenja.

Prebacivanje trijaka kroz relej trske : Za prebacivanje triaka pokretnim objektom može se ugraditi okidač na magnetskoj osnovi. Trska prekidač a magnet se može koristiti za takve primjene , kako je prikazano dolje:

U ovoj je primjeni magnet pričvršćen na objekt u pokretu. Kad god sustav koji se kreće prođe pored releja trstike, aktivira triak u provodljivosti kroz njegov pričvršćeni magnet.

Reed relej se također može koristiti kada je potrebna električna izolacija između okidačkog izvora i triaka, kao što je prikazano dolje.

Ovdje je bakrena zavojnica prikladne dimenzije namotana oko releja trstike, a terminali zavojnice povezani su na istosmjerni potencijal preko prekidača. Svaki put kad se prekidač pritisne, izolirano se aktivira trijak.

Zbog činjenice da su releji prekidača s trstikom dizajnirani da izdrže milijune UKLJUČENO / ISKLJUČENO, ovaj sklopni sustav dugoročno postaje izuzetno učinkovit i pouzdan.

Slijedi još jedan primjer izoliranog aktiviranja triaka, ovdje se koristi vanjski izvor izmjenične struje za prebacivanje triaka kroz izolacijski transformator.

Još jedan oblik izoliranog okidanja trijaka prikazan je u nastavku pomoću spojnica Photo-cell. U ovoj su metodi LED i foto-ćelija ili foto-dioda integrirani u jedan paket. Ove opto spojnice su lako dostupne na tržištu.

Neobično prebacivanje trijaka u obliku kruga isključenja / pola snage / pune snage prikazano je na donjem dijagramu. Da bi se postigla 50% manja snaga, dioda se prebacuje u seriju s trijačnim vratima. Ova metoda prisiljava Triac da se UKLJUČI samo za zamjenske pozitivne polu-cikluse izmjeničnog napona.

Krug se može učinkovito primijeniti za kontrolu opterećenja grijača ili drugih otpornih opterećenja koja imaju toplinsku inerciju. To možda neće uspjeti za kontrolu osvjetljenja, jer će napola pozitivna frekvencija izmjeničnih ciklusa rezultirati dosadnim treperenjem na svjetlima, ovo aktiviranje se ne preporučuje za induktivna opterećenja kao što su motori ili transformatori.

Poništi resetiranje sklopnog trijačnog kruga

Sljedeći koncept pokazuje kako se trijak može koristiti za izradu postavljenog zasuna za resetiranje pomoću nekoliko tipki.

Pritiskom na postavljeni gumb zakvači se trijak i teret je UKLJUČEN, dok se pritiskom na gumb za resetiranje zabravljuje zasun.

Sklopovi odbrojavanja odgode trijaka

Triac se može postaviti kao krug odbrojavanja odgode za uključivanje ili isključivanje tereta nakon postavljenog unaprijed određenog kašnjenja.

Prvi primjer u nastavku prikazuje sklop odbrojavanja za kašnjenje na osnovi triaka. U početku kada se napaja, trijak će se UKLJUČITI.

U međuvremenu 100uF započinje s punjenjem, a kad se dosegne prag, UJT 2N2646 se uključuje, UKLJUČUJUĆI SCR C106.

SCR kratkim spojem zatvara vrata na masu isključujući trijak. O kašnjenju odlučuje postavka 1M i vrijednost serijskog kondenzatora.

Sljedeći krug predstavlja krug odbrojavanja odbrojavanja s odgodom ON. Kada se napaja, trijak ne reagira odmah. Dijak ostaje isključen dok se kondenzator od 100 uF puni do praga paljenja.

Jednom kada se to dogodi diac požara i okidača trijak UKLJUČEN. Vrijeme kašnjenja ovisi o vrijednostima 1M i 100uF.

Sljedeći je krug još jedna verzija timera temeljenog na triaku. Kada se uključi, UJT se uključuje preko kondenzatora od 100 uF. UJT drži SCR prekidač ISKLJUČENIM, oduzimajući trijac struje na vratima, a samim tim i trijak ostaje isključen.

Nakon nekog vremena, ovisno o podešavanju postavke od 1M, kondenzator se potpuno napuni isključujući UJT. SCR se sada UKLJUČUJE, aktivirajući trijak ON, a također i opterećenje.

Krug treptača lampe Triac

Ovaj krug trijačnog bljeskalice može se koristiti za bljeskanje standardne žarulje sa žarnom niti sa frekvencijom koja se može prilagoditi između 2 i oko 10 Hz. Krug djeluje ispravljanjem mrežnog napona diodom 1N4004 zajedno s promjenjivom RC mrežom. U trenutku kad se elektrolitski kondenzator napuni do napona proboja diac, prisilio sam se isprazniti kroz diac, što zauzvrat aktivira triac, što rezultira treptanjem spojene žarulje.

Nakon kašnjenja postavljenog regulacijom od 100 k, kondenzator se ponovno puni da bi se ponovilo ciklus treptanja. Kontrola od 1 k postavlja triak pokretačku struju.

Zaključak

Triac je jedna od najsvestranijih komponenti elektroničke obitelji. Triaci se mogu koristiti za primjenu različitih korisnih koncepata sklopova. U gornjem tekstu saznali smo o nekoliko jednostavnih aplikacija sklopa triaka, međutim postoji bezbroj načina na koje se triac može konfigurirati i primijeniti za izradu željenog sklopa.

Na ovoj web stranici već sam objavio mnogo sklopova zasnovanih na trijaku na koje se možete obratiti za daljnje učenje, evo veze na to: