Czym różni się triak od tyrystora
Tyrystor to kontrolowany przełącznik półprzewodnikowy, który ma jednokierunkowe przewodzenie. W stanie otwartym zachowuje się jak dioda, a zasada sterowania tyrystora różni się od tranzystora, chociaż oba mają trzy zaciski i mają możliwość wzmocnienia prądu.
Wyjścia tyrystorowe Jest anodą, katodą i elektrodą kontrolną.
Anoda i katoda — są to elektrody lampy próżniowej lub diody półprzewodnikowej. Lepiej zapamiętać je obrazem diody na schematach obwodów. Wyobraź sobie, że elektrony opuszczają katodę w rozbieżnej wiązce w kształcie trójkąta i docierają do anody, wtedy wyjściem z wierzchołka trójkąta jest ujemnie naładowana katoda, a przeciwległym wyjściem jest dodatnio naładowana anoda.
Poprzez przyłożenie określonego napięcia do elektrody sterującej w stosunku do katody, tyrystor może zostać przełączony w stan przewodzący. Aby ponownie zamknąć tyrystor, konieczne jest, aby jego prąd roboczy był mniejszy niż prąd trzymania danego tyrystora.
Tyrystor jako półprzewodnikowy element elektroniczny składa się z czterech warstw półprzewodnikowych (krzemowych) p i n. Na rysunku górnym zaciskiem jest anoda - obszar typu p, dolnym zaciskiem jest katoda - obszar typu n, elektroda sterująca jest wyprowadzona z boku - obszar typu p. Zacisk ujemny zasilanie jest podłączone do katody, a obciążenie jest podłączone do obwodu anodowego, którego moc musi być kontrolowana.
Działając na elektrodę sterującą sygnałem o określonym czasie trwania, bardzo łatwo jest kontrolować obciążenie w obwodzie prądu przemiennego poprzez odblokowanie tyrystora w określonej fazie okresu sinusoidy sieci, wtedy tyrystor zamknie się automatycznie, gdy sinusoida prąd przekracza zero. Jest to prosty i bardzo popularny sposób regulacji mocy obciążenia czynnego.
Zgodnie z wewnętrzną strukturą tyrystora, w stanie zamkniętym można go przedstawić jako łańcuch trzech diod połączonych szeregowo, jak pokazano na rysunku. Można zauważyć, że w stanie zamkniętym obwód ten nie przepuszcza prądu w żadnym kierunku. Przedstawimy teraz tyrystor jako obwód zastępczy tranzystorów.
Można zauważyć, że wystarczający prąd bazy dolnego tranzystora n-p-n spowoduje wzrost prądu jego kolektora, który od razu staje się prądem bazy górnego tranzystora p-n-p.
Najwyższy tranzystor pnp jest teraz włączony, a jego prąd kolektora jest dodawany do prądu bazowego dolnego tranzystora i jest utrzymywany w pozycji otwartej z powodu dodatniego sprzężenia zwrotnego w tym obwodzie. A jeśli przestaniesz teraz przykładać napięcie do elektrody kontrolnej, stan otwarty pozostanie taki.
Aby zablokować ten obwód, będziesz musiał w jakiś sposób przerwać wspólny prąd kolektora tych tranzystorów. Różne metody wyłączania (mechaniczne i elektroniczne) pokazano na rysunku.
triak, w przeciwieństwie do tyrystora, ma sześć warstw krzemu iw stanie przewodzącym przewodzi prąd nie w jednym, ale w obu kierunkach, jak zamknięty przełącznik. Zgodnie z równoważnym obwodem można go przedstawić jako dwa tyrystory połączone równolegle, tylko elektroda sterująca pozostaje jedna wspólna dla dwóch. A po otwarciu triaka w celu zamknięcia biegunowość napięcia zacisków roboczych musi zostać odwrócona lub prąd roboczy musi być mniejszy niż prąd trzymania triaka.
Jeśli triak jest zainstalowany w celu sterowania zasilaniem obciążenia w obwodzie prądu przemiennego lub stałego, wówczas w zależności od polaryzacji prądu i kierunku prądu bramki, w każdej sytuacji preferowane będą określone metody sterowania. Wszystkie możliwe kombinacje biegunowości (elektrody sterującej i obwodu roboczego) można przedstawić w postaci czterech ćwiartek.
Warto zauważyć, że ćwiartki 1 i 3 odpowiadają zwykłym schematom sterowania mocą czynnego obciążenia w obwodach prądu przemiennego, gdy biegunowość elektrody sterującej i elektrody A2 pokrywają się w każdym półokresie, w takich sytuacjach elektroda kontrolna triaka jest dość czuły.
Zobacz też w tym temacie:Zasady sterowania tyrystorowego i triakowego