Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Znaczącą wadą tyrystorów jest to, że są one elementami półfalowymi, odpowiednio, w obwodach prądu przemiennego pracują z połową mocy. Można pozbyć się tej wady, stosując schemat przeciw-równoległego przełączania dwóch urządzeń tego samego typu lub instalując triak. Zobaczmy, czym jest ten element półprzewodnikowy, zasada jego działania, cechy, a także zakres i metody weryfikacji.

Co to jest triak?

Jest to jeden z typów tyrystorów, który różni się od typu podstawowego dużą liczbą złączy pn, w wyniku czego zasada działania (zostanie opisana poniżej). Charakterystyczne jest, że w bazie elementów niektórych krajów ten typ jest uważany za niezależne urządzenie półprzewodnikowe. To niewielkie zamieszanie wynikało z rejestracji dwóch patentów dla tego samego wynalazku.

Opis zasady działania i urządzenia

Główna różnica między tymi elementami a tyrystorami polega na dwukierunkowym przewodzeniu prądu elektrycznego. W rzeczywistości są to dwa trinistor ze wspólną kontrolą, połączone w sposób antyrównoległy (patrz A na rys. 1).

Rys. 1. Schemat na dwóch tyrystorach, jako odpowiednik triaka i jego konwencjonalne oznaczenie graficzne

Dało to nazwę urządzeniu półprzewodnikowemu, jako pochodnej frazy „tyrystory symetryczne” i odzwierciedlonej w jego HBO. Zwracamy uwagę na oznaczenie wyników, ponieważ prąd może być prowadzony w obu kierunkach, oznaczenie mocy wyjściowej jako anody i katody nie ma sensu, ponieważ są one zwykle oznaczane jako „T1” i „T2” (możliwe opcje TE1 i TE2 lub A1 i A2) Elektroda kontrolna jest zwykle oznaczana przez „G” (z angielskiej bramy).

Rozważmy teraz strukturę półprzewodnika (patrz rys. 2). Jak widać na schemacie, urządzenie ma pięć przejść, które umożliwiają zorganizowanie dwóch struktur: p1-n2-p2-n3 i p2-n2-p1-n1, które w rzeczywistości, są dwoma licznikami trinistycznymi połączonymi równolegle.

Rys. 2. Schemat strukturalny triaka

Gdy na wyjściu mocy T1 powstaje ujemna polaryzacja, rozpoczyna się manifestacja efektu trinistorowego w p2-n2-p1-n1, a gdy jest ona zastąpiona, p1-n2-p2-n3.

Kończąc rozdział dotyczący zasady działania, przedstawiamy VAC i główne cechy urządzenia.

Triak WAA

Oznaczenie:

  • A - stan zamknięty.
  • B - stan otwarty.
  • U DRM (U CR ) to maksymalny dopuszczalny poziom napięcia przy bezpośrednim włączeniu.
  • U RRM (U OB ) - maksymalny poziom napięcia zwrotnego.
  • I DRM (I OL ) - dopuszczalny poziom prądu stałego
  • I RRM (I OB ) - dopuszczalny poziom prądu zwrotnego przełączania.
  • I Н (I УД ) - wartości prądu trzymania.

Funkcje

Aby mieć pełne zrozumienie symetrycznych trinistorów, należy opowiedzieć o ich mocnych i słabych stronach. Pierwsze czynniki obejmują następujące czynniki:

  • urządzenia stosunkowo tanie;
  • długa żywotność;
  • brak mechaniki (np. ruchome kontakty, które są źródłem zakłóceń).

Wady urządzeń obejmują następujące funkcje:

  • Potrzeba usuwania ciepła, w przybliżeniu z szybkością 1-1, 5 W na 1 A, na przykład przy natężeniu 15 A, wartość rozpraszania mocy będzie wynosić około 10-22 W, co będzie wymagało odpowiedniego grzejnika. Aby ułatwić mocowanie do niego z mocnych urządzeń, jeden z kołków jest gwintowany pod nakrętką.
Simistor z mocowaniem pod chłodnicą
  • Urządzenia podlegają transjentom, zakłóceniom i zakłóceniom;
  • Wysokie częstotliwości przełączania nie są obsługiwane.

Dla dwóch ostatnich punktów potrzebne jest małe wyjaśnienie. W przypadku wysokiej prędkości przełączania istnieje duże prawdopodobieństwo spontanicznej aktywacji urządzenia. Skok napięcia może również prowadzić do tego wyniku. Jako zabezpieczenie przed zakłóceniami zaleca się bocznikowanie urządzenia RC łańcuchem.

Łańcuch RC chroniący triak przed zakłóceniami

Ponadto zaleca się zminimalizować długość przewodów prowadzących do kontrolowanego wyjścia lub alternatywnie użyć ekranowanych przewodów. Jest również praktykowane zainstalowanie rezystora bocznikującego między stykiem T1 (TE1 lub A1) a elektrodą sterującą.

Aplikacja

Ten typ elementów półprzewodnikowych był pierwotnie przeznaczony do zastosowania w sektorze produkcyjnym, na przykład do sterowania silnikami elektrycznymi obrabiarek lub innych urządzeń, gdzie wymagana jest płynna kontrola prądu. Następnie, gdy baza techniczna pozwoliła na znaczne zmniejszenie wielkości półprzewodników, zakres zastosowania trinistora symetrycznego znacznie się zwiększył. Obecnie urządzenia te są wykorzystywane nie tylko w urządzeniach przemysłowych, ale także w wielu urządzeniach gospodarstwa domowego, na przykład:

  • ładowarki do akumulatorów samochodowych;
  • sprzęt do sprężarek domowych;
  • różne typy elektrycznych urządzeń grzewczych, począwszy od pieców elektrycznych, a skończywszy na mikrofalach;
  • ręczne narzędzia elektryczne (śrubokręt, perforator itp.).

To nie jest pełna lista.

Kiedyś proste urządzenia elektroniczne były popularne do płynnego dostosowywania poziomu oświetlenia. Niestety, ściemniacze na symetrycznych trinistorach nie mogą kontrolować energooszczędnych i diodowych lamp, więc te urządzenia nie są obecnie istotne.

Jak sprawdzić działanie triaka?

W sieci można znaleźć kilka sposobów, w których proces weryfikacji opisany jest za pomocą multimetru, a ci, którzy je opisali, najwyraźniej sami nie wypróbowali żadnej z opcji. Aby nie wprowadzać w błąd, należy natychmiast zauważyć, że testowanie za pomocą multimetru nie powiedzie się, ponieważ nie ma wystarczającej ilości prądu do otwarcia trinistora symetrycznego. Dlatego pozostały nam dwie opcje:

  1. Użyj omomierza tarczowego lub testera (ich aktualna siła będzie wystarczająca do uruchomienia).
  2. Zbuduj specjalny schemat.

Algorytm sprawdzania za pomocą omomierza:

  1. Podłączamy sondy instrumentu do zacisków T1 i T2 (A1 i A2).
  2. Ustaw krotność omomierza x1.
  3. Dokonujemy pomiaru, efektem końcowym będzie nieskończony opór, w przeciwnym razie część jest „przebita” i można się jej pozbyć.
  4. Kontynuujemy testowanie, do tego krótko podłączamy piny T2 i G (menedżer). Opór powinien spaść do około 20-80 omów.
  5. Zmieniamy polaryzację i powtarzamy test od punktów 3 do 4.

Jeśli podczas testu wynik będzie taki sam, jak opisany w algorytmie, to z dużym prawdopodobieństwem można stwierdzić, że urządzenie działa.

Należy pamiętać, że nie jest konieczne demontowanie sprawdzonej części, wystarczy tylko wyłączyć wyjście sterujące (oczywiście po wyłączeniu zasilania urządzenia, w którym zainstalowana jest wątpliwa część).

Należy zauważyć, że ta metoda nie zawsze niezawodnie weryfikuje, z wyjątkiem testowania „awarii”, więc przechodzimy do drugiej opcji i oferujemy dwa schematy testowania triristorów symetrycznych.

Nie damy Ci diagramu z żarówką i baterią, ponieważ w sieci jest wystarczająco dużo takich obwodów, jeśli jesteś zainteresowany tą opcją, możesz to zobaczyć w publikacji na temat testowania triristorów. Podajemy przykład bardziej skutecznego urządzenia.

Schemat prostego testera dla triaków

Legenda:

  • Rezystor R1 - 51 omów.
  • Kondensatory C1 i C2 - 1000 mikrofaradów x 16 V.
  • Diody - 1N4007 lub odpowiednik, instalacja mostka diodowego jest dozwolona, na przykład, КЦ405.
  • Żarówka HL - 12 V, 0, 5 A.

Można zastosować dowolny transformator z dwoma niezależnymi uzwojeniami wtórnymi 12 V.

Weryfikacja algorytmu:

  1. Ustaw przełączniki w ich pierwotnej pozycji (zgodnie ze schematem).
  2. Wciskamy SB1, otwiera się testowane urządzenie, na co wskazuje żarówka.
  3. Wciskamy SB2, lampka gaśnie (urządzenie jest zamknięte).
  4. Zmień tryb przełączania SA1 i ponownie naciśnij SB1, lampa powinna się ponownie zapalić.
  5. Przełącz na SA2, naciśnij SB1, następnie zmień ponownie pozycję SA2 i ponownie naciśnij SB1. Wskaźnik włącza się, gdy minus spada na migawkę.

Rozważmy teraz inny schemat, tylko uniwersalny, ale także niezbyt skomplikowany.

Obwód do sprawdzania tyrystorów i triaków

Legenda:

  • Rezystory: R1, R2 i R4 - 470 Ohm; R3 i R5 - 1 kΩ.
  • Pojemności: C1 i C2 - 100 mikrofaradów x 10 V.
  • Diody: VD1, VD2, VD5 i VD6 - 2N4148; VD2 i VD3 - AL307.

Jako źródło zasilania używana jest bateria 9V, w zależności od typu korony.

Testowanie trinistorów odbywa się w następujący sposób:

  1. Przełącznik S3 jest tłumaczony w pozycji pokazanej na schemacie (patrz rys. 6).
  2. Krótko naciśnij przycisk S2, testowany element otworzy się, co sygnalizuje dioda VD
  3. Zmieniamy polaryzację, ustawiając przełącznik S3 w pozycji środkowej (zasilanie wyłącza się i dioda LED gaśnie), a następnie w dół.
  4. Krótko naciśnij S2, diody LED nie powinny się świecić.

Jeśli wynik jest taki, jak opisano powyżej, wszystko jest w porządku z testowanym elementem.

Teraz rozważymy, jak sprawdzić trinistor symetryczny za pomocą zmontowanego schematu:

  • Przeprowadzamy punkty 1-4.
  • Naciśnij przycisk S1- LED VD zaświeci się

Oznacza to, że po naciśnięciu przycisków S1 lub S2 diody VD1 lub VD4 zaświecą się, w zależności od ustawionej polaryzacji (pozycja S3 przełącznika).

Układ sterowania mocą lutownicy

Podsumowując, przedstawiamy prosty schemat, który pozwala kontrolować moc lutownicy.

Prosty regulator mocy do lutownicy

Legenda:

  • Rezystory: R1 - 100 Ohm, R2 - 3, 3 kΩ, R3 - 20 kΩ, R4 - 1 Megohm.
  • Pojemności: C1 - 0, 1 µF x 400V, C2 i C3 - 0, 05 µF.
  • Symetryczny trinistor BTA41-600.

Schemat jest tak prosty, że nie wymaga konfiguracji.

Rozważ teraz bardziej elegancką opcję kontrolowania mocy lutownicy.

Układ sterowania mocą oparty na regulatorze fazy

Legenda:

  • Rezystory: R1 - 680 Ohm, R2 - 1, 4 kΩ, R3 - 1, 2 kΩ, R4 i R5 - 20 kΩ (rezystancja podwójnej zmiennej).
  • Pojemności: C1 i C2 - 1 mikromarad x 16 V.
  • Symetryczny trinistor: VS1 - VT136.
  • Regulator fazy chipowej DA1 - KP1182 PM1.

Konfiguracja obwodu jest ograniczona do wyboru następujących rezystancji:

  • R2 - za jego pomocą ustawiamy minimalną temperaturę lutownicy niezbędną do pracy.
  • R3 - wartość rezystora pozwala ustawić temperaturę lutownicy, gdy znajduje się ona na stojaku (działa przełącznik SA1),

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Elektryk