Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Triak jest urządzeniem półprzewodnikowym. Jego pełna nazwa to tyrystor symetryczny triody. Jego cechą jest możliwość przewodzenia prądu w obu kierunkach. Ten element obwodu ma trzy wyjścia: jedno to sterowanie, a dwa pozostałe to te mocy. W tym artykule rozważymy zasadę działania, urządzenie i wyznaczenie triaka w różnych obwodach urządzeń elektrycznych.
Projekt i zasada działania
Specyfiką triaka jest dwukierunkowe przewodzenie prądu elektrycznego przez urządzenie. Konstrukcja urządzenia opiera się na wykorzystaniu dwóch antyrównoległych tyrystorów ze wspólną kontrolą. Ta zasada działania nadała nazwę skróconym „tyrystorom symetrycznym”. Ponieważ prąd elektryczny może przepływać w obu kierunkach, nie ma sensu wyznaczanie zacisków mocy jako anody i katody. Elektroda sterująca uzupełnia ogólny obraz.
Symbol na schemacie według GOST:
Wygląd jest następujący:
W triaku znajduje się pięć przejść, które umożliwiają zorganizowanie dwóch struktur. Które z nich będą używane, zależy od miejsca powstawania (określona moc wyjściowa) o ujemnej polaryzacji.
Jak działa triak? Początkowo urządzenie półprzewodnikowe jest w stanie zablokowanym i prąd nie przechodzi przez nie. Gdy prąd jest doprowadzany do elektrody sterującej, ten przechodzi w stan otwarty i triak zaczyna przepuszczać prąd przez siebie. Podczas pracy z zasilaniem AC, polaryzacja styków stale się zmienia. Schemat, w którym używany jest rozważany element, będzie działał bez problemów. W końcu prąd przepływa w obu kierunkach. Aby triak mógł wykonywać swoje funkcje, do elektrody sterującej przykładany jest impuls prądowy, po usunięciu impulsu prąd przepływający przez anodę warunkową i katodę kontynuuje przepływ, aż obwód zostanie przerwany lub są pod napięciem o odwrotnej polaryzacji.
Stosowany w obwodzie prądu przemiennego, triak zamyka się na odwrotnej półfalce sinusoidy, a następnie impuls o przeciwnej polaryzacji (ten sam, pod którym należy zastosować elektrody „mocy” elementu).
Zasada działania systemu sterowania może być regulowana w zależności od konkretnego przypadku i zastosowania. Po otwarciu i rozpoczęciu przepływu do elektrody sterującej nie jest doprowadzany prąd. Obwód zasilania nie pęknie. W razie potrzeby wyłącz zasilanie, obniż prąd w obwodzie poniżej poziomu retencji lub na krótko przerwij obwód zasilania.
Sygnały sterujące
Aby osiągnąć pożądany wynik z triakiem, nie używa się napięcia, ale prąd. Aby urządzenie się otworzyło, musi być na pewnym małym poziomie. Dla każdego triaka prąd sterujący może być inny, można się tego nauczyć z arkusza danych dla konkretnego elementu. Na przykład dla triaka KU208 prąd ten powinien być większy niż 160 mA, a dla KU201 - nie mniejszy niż 70 mA.
Biegunowość sygnału sterującego musi odpowiadać polaryzacji anody warunkowej. Aby sterować triakiem, często stosuje się przełącznik i rezystor ograniczający prąd, jeśli jest on kontrolowany przez mikrokontroler - może być konieczna dodatkowa instalacja tranzystora, aby nie spalić wyjścia MK, lub użyć triakowego sterownika opto, takiego jak MOC3041 i tym podobne.
Triaki czterokwadrantowe można odblokować za pomocą sygnału o dowolnej polaryzacji. Ta zaleta ma tę wadę - może być wymagany zwiększony prąd sterowania.
W przypadku braku urządzenia zastępuje się dwoma tyrystorami. W takim przypadku konieczne jest prawidłowe wybranie ich parametrów i ponowne wykonanie obwodu sterowania. W końcu sygnał zostanie wysłany do dwóch wyjść sterujących.
Mocne i słabe strony
Do czego służy urządzenie półprzewodnikowe? Najpopularniejszym przypadkiem zastosowania jest przełączanie w obwodach prądu przemiennego. W związku z tym triak jest bardzo wygodny - użycie małego elementu może zapewnić kontrolę mocy wysokiego napięcia.
Rozwiązania są popularne, gdy są zastępowane przez konwencjonalne przekaźniki elektromechaniczne. Zaletą tego rozwiązania jest to, że nie ma kontaktu fizycznego, dzięki czemu zasilacz staje się bardziej niezawodny, przełączanie jest ciche, zasób jest znacznie większy, prędkość jest wyższa. Kolejną zaletą triaka jest stosunkowo niska cena, która wraz z wysoką niezawodnością obwodu i czasem między awariami wygląda atrakcyjnie.
W pełni uniknij wad deweloperów nie powiodło się. Tak więc urządzenia stają się bardzo gorące pod obciążeniem. Konieczne jest usunięcie ciepła. Potężne (lub „mocowe”) triaki są instalowane na grzejnikach. Inną wadą mającą wpływ na zastosowanie jest tworzenie zakłóceń harmonicznych w sieci elektrycznej przez niektóre schematy triaków (na przykład ściemniacz domowy do ściemniania).
Należy zauważyć, że napięcie na obciążeniu będzie różne od sinusoidy, co jest związane z minimalnym napięciem i prądem, przy którym możliwe jest przełączanie. Z tego powodu należy podłączyć tylko ładunek, który nie ma wymagań dotyczących dużej mocy. Podczas ustawiania zadania, aby uzyskać sinusoidę, taka metoda przełączania nie będzie działać. Triaki są bardzo podatne na szum, transjenty i hałas. Ponadto wysokie częstotliwości przełączania nie są obsługiwane.
Zakres
Charakterystyka, niski koszt i prostota urządzenia pozwalają z powodzeniem korzystać z triaków w przemyśle i życiu codziennym. Możesz je znaleźć:
- W pralce.
- W piekarniku.
- W piekarnikach.
- W silniku elektrycznym.
- W perforatorach i wiertarkach.
- W zmywarce.
- W ściemniaczach.
- W odkurzaczu.
Na tej liście, gdzie używane jest to urządzenie półprzewodnikowe, nie ma ograniczeń. Zastosowanie rozważanego urządzenia elektrycznego jest wykonywane w prawie wszystkich urządzeniach elektrycznych, które są tylko w domu. Powierzono mu funkcję sterowania obrotem silnika napędowego w pralkach, są one używane na tablicy sterowniczej do rozpoczęcia pracy różnych urządzeń - łatwiej powiedzieć, gdzie nie są.
Najważniejsze funkcje
Rozważane urządzenie półprzewodnikowe jest przeznaczone do sterowania obwodami. Niezależnie od tego, gdzie jest on używany w obwodzie, ważne są następujące cechy triaków:
- Maksymalne napięcie. Wskaźnik uzyskany na elektrodach mocy nie spowoduje teoretycznie awarii. W rzeczywistości jest to maksymalna dopuszczalna wartość, w zależności od zakresu temperatury. Bądź ostrożny - nawet krótki nadmiar może spowodować zniszczenie tego elementu łańcucha.
- Maksymalny krótkotrwały prąd impulsowy w stanie otwartym. Wartość szczytowa i dozwolony okres wyrażony w milisekundach.
- Zakres temperatury pracy.
- Odblokowanie napięcia sterującego (odpowiada minimalnemu stałemu prądowi odblokowania).
- Na czas.
- Minimalna kontrola stałego prądu potrzebna do włączenia urządzenia.
- Maksymalne powtarzane napięcie impulsowe w stanie zamkniętym. Ten parametr jest zawsze podany w dokumentacji towarzyszącej. Wskazuje krytyczną wartość napięcia dla tego urządzenia.
- Maksymalny spadek napięcia na triaku w stanie otwartym. Wskazuje ograniczenie napięcia, które można ustawić między elektrodami mocy w stanie otwartym.
- Krytyczna szybkość narastania prądu w stanie otwartym i napięcie w stanie zamkniętym. Wskazywane odpowiednio w amperach i woltach na sekundę. Przekroczenie zalecanych wartości może prowadzić do awarii lub błędnego otwarcia poza miejscem. Konieczne jest zapewnienie warunków pracy zgodnych z zalecanymi normami i wykluczenie zakłóceń, w których dynamika przekracza dany parametr.
- Przypadek triaka. Jest to ważne dla obliczeń termicznych i wpływa na rozpraszanie mocy.
Przyjrzeliśmy się zatem, czym jest triak, za co jest odpowiedzialny, gdzie jest on używany i jakie ma cechy. Podstawy teoretyczne rozpatrywane w prostym języku stanowią podstawę przyszłych działań produkcyjnych. Mamy nadzieję, że podane informacje były dla Ciebie przydatne i interesujące!