ترایاک چیست؟

ترایاک چیست؟

Triac یک مبدل AC سه پایه است که متفاوت از سایر مبدل‌های سیلیکونی کنترل شده میباشد. این یک دستگاه نیمه هادی دو طرفه، چهار لایه است که قدرت AC را کنترل می‌کند. ترایاک با حداکثر قدرت ۱۶ کیلووات در بازار موجود است.
شکل نشان دهنده نماد triac است که دارای دو اصلی MT۱ و MT۲ در موازی معکوس و یک ترمینال دروازه متصل است.



شکل نشان دهنده نماد triac است که دارای دو پایه اصلی MT۱ و MT۲ است که به صورت موازی در خلاف جهت یکدیگر قرار گرفته اند؛ و یک پایه گیت میباشد.

از آنجا که SCR ها، برای استفاده در سیستم‌های کنترل پیشرفته انعطاف پذیرتر هستند، این موارد بیشتر در مدار‌هایی مانند درایو‌های موتور مشاهده می‌شود؛ TRIAC‌ها معمولا در برنامه‌های کاربردی ساده و کم قدرت مانند سوئیچ‌های دیمر خانگی دیده می‌شود.

ساختار ترایاک:

ساختار TRIAC مانند DIAC در نظر گرفته شده است که دارای یک درگاه گیت اضافی برای کنترل عملکرد دستگاه است.TRIAC همانند سایر دستگاه‌های قدرت از سیلیکون ساخته شده است. در نتیجه، روند ساخت سیلیکون منجر به تولید دستگاه‌های ارزان‌تر می‌شود. همانطور که در زیر نشان داده شده است، TRIAC شش ناحیه دارد؛ چهار ناحیه نوع N. و دو ناحیه نوع P.. در اینجا ما آند و کاتد نداریم، زیرا برای هر دو قطب کار می‌کند و بدین معنی است که دستگاه دو طرفه است. این شامل سه پایانه یعنی ترمینال اصلی ۱ (MT۱)، ترمینال اصلی ۲ (MT۲) و ترمینال دروازه G. است.



عملکرد ترایاک:

برای روشن کردن ترایاک ولتاژ گیت باید بالاتر از ولتاژ شکست باشد. با این وجود، بدون ایجاد ولتاژ بالا، می‌توان آن را با استفاده از پالس گیت ۳۵ میکرو ثانیه روشن کرد. هنگامی که ولتاژ اعمال شده کمتر از ولتاژ شکست باشد. از روش gate triggering استفاده می‌کنیم تا آن را روشن کنیم؛ که چهار حالت مختلف وجود دارد:

هنگامی که MT۲ و Gate نسبت به MT۱ مثبت باشند: جریان از طریق مسیر P۱-N۱-P۲-N۲ عبور میکند. در اینجا، P۱-N۱ و P۲-N۲ در بایاس مستقیم میباشند، اما N۱-P۲ در بایاس معکوس هستند. گفته می‌شود که تریاک در ناحیه بایاس مثبت قرار دارد.
هنگامی که MT۲ مثبت است، اما گیت نسبت به MT۱ منفی است: جریان از طریق مسیر P۱-N۱-P۲-N۲ عبور میکند. اما P۲-N۳ بایاس مستقیم میباشد و حامل‌های جریان به P۲ وارد می‌شود.
هنگامی که MT۲ و Gate نسبت به MT۱ منفی باشند:جریان از طریق مسیر P۲-N۱-P۱-N۴ عبور میکند. دو اتصال P۲-N۱ و P۱-N۴ در بایاس مستقیم میباشند، اما اتصال N۱-P۱ به صورت در بایاس معکوس میباشد. گفته می‌شود که تریاک در ناحیه منفی قرار دارد.
هنگامی که MT۲ منفی است، اما گیت نسبت به MT۱ مثبت است:P۲-N۲ در بایاس مستقیم قرار دارد. حامل‌های جریان تزریق می‌شوند، بنابراین ترایاک روشن می‌شود. این حالت دارای معایبی است که نباید برای مدار‌هایی با (di / dt) بالا استفاده شود.

خصوصیات یک تریاک:

ویژگی‌های TRIAC شبیه به SCR است، اما ترایاک برای هر دو ولتاژ مثبت و منفی کاربرد دارد. کاربرد آن می‌تواند به شرح زیر خلاصه شود:

ولتاژ در ترمینال MT۲ نسبت به ترمینال MT۱ مثبت است و ولتاژ گیت نیز نسبت به ترمینال اول مثبت است.
ولتاژ در ترمینال ۲ نسبت به ترمینال ۱ مثبت است و ولتاژ گیت نسبت به ترمینال ۱ منفی است.
ولتاژ ترمینال ۱ نسبت به ترمینال ۲ مثبت است و ولتاژ گیت منفی است.
ولتاژ ترمینال ۲ نسبت به ترمینال ۱ منفی است و ولتاژ گیت مثبت است.

 

مزایای ترایاک:

میتواند با قطب مثبت یا منفی پالس گیت راه اندازی شود.
این نیاز به یک heat sink با اندازه کمی بزرگتر نیاز دارد، در حالیکه برای SCR دو سینک گرما با اندازه کوچکتر مورد نیاز میباشد.
برای محافظت نیاز به یک فیوز واحد است.

معایب ترایاک:

آن‌ها نسبت به SCR قابل اعتماد نیستند.
مقدار (DV / DT) پایین‌تر از SCR است.
رتبه بندی پایین‌تر در مقایسه با SCR در دسترس است.

موارد استفاده ترایاک:

در مدار‌های کنترل مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در سوئیچینگ لامپ قدرت بالا استفاده می‌شود.
در کنترل قدرت AC استفاده می‌شود.