Κύρια χαρακτηριστικά των triacs

Όλες οι συσκευές ημιαγωγών βασίζονται σε διασταυρώσεις και εάν μια συσκευή τριών συνδέσμων είναι ένα θυρίστορ, τότε δύο συσκευές τριών συνδέσμων που συνδέονται παράλληλα σε ένα κοινό περίβλημα είναι ήδη triac, δηλαδή ένα συμμετρικό θυρίστορ. Στην αγγλόφωνη βιβλιογραφία ονομάζεται «TRIAC» - AC triode.

Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, το triac έχει τρεις εξόδους, δύο από τις οποίες είναι ισχύς και η τρίτη είναι ένα χειριστήριο ή πύλη (αγγλικά GATE). Ταυτόχρονα, το triac δεν έχει συγκεκριμένη άνοδο και κάθοδο, αφού κάθε ένα από τα ηλεκτρόδια ισχύος σε διαφορετικούς χρόνους μπορεί να λειτουργήσει και ως άνοδος και ως κάθοδος.

Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, τα triac χρησιμοποιούνται ευρέως σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Επιπλέον, τα triac είναι φθηνά, έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και δεν προκαλούν σπινθήρες σε σύγκριση με τα μηχανικά ρελέ μεταγωγής, και αυτό εξασφαλίζει τη συνεχή ζήτηση τους.

Ας δούμε τα κύρια χαρακτηριστικά, δηλαδή τις κύριες τεχνικές παραμέτρους των triacs, και ας εξηγήσουμε τι σημαίνει το καθένα από αυτά. Θα εξετάσουμε το παράδειγμα ενός αρκετά συνηθισμένου triac BT139-800, το οποίο χρησιμοποιείται συχνά σε διάφορους τύπους ρυθμιστών.Έτσι, τα κύρια χαρακτηριστικά του triac:

• Μέγιστη τάση;

• Μέγιστη επαναλαμβανόμενη παλμική τάση σε κατάσταση απενεργοποίησης.

• Μέγιστο, μέσο όρο περιόδου, ρεύμα ανοικτής κατάστασης.

• Μέγιστο βραχυπρόθεσμο ρεύμα παλμού σε ανοιχτή κατάσταση.

• Μέγιστη πτώση τάσης στο triac σε ανοιχτή κατάσταση.

• Το ελάχιστο ρεύμα ελέγχου DC που απαιτείται για την ενεργοποίηση ενός triac.

• Τάση ελέγχου πύλης που αντιστοιχεί στο ελάχιστο ρεύμα πύλης συνεχούς ρεύματος.

• Κρίσιμος ρυθμός ανόδου της τάσης κλειστής κατάστασης.

• Κρίσιμος ρυθμός ανόδου του ρεύματος ανοιχτής κατάστασης.

• Χρόνος ενεργοποίησης.

• Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας;

• Πλαίσιο.

Μέγιστη τάση

Για το παράδειγμά μας, είναι 800 βολτ. Αυτή είναι η τάση που, όταν εφαρμοστεί στα ηλεκτρόδια τροφοδοσίας του triac, θεωρητικά δεν θα προκαλέσει ζημιά. Στην πράξη, αυτή είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη τάση λειτουργίας για το κύκλωμα που συνδέεται με αυτό το triac υπό συνθήκες θερμοκρασίας λειτουργίας που εμπίπτουν στο επιτρεπόμενο εύρος θερμοκρασίας.

Ακόμη και μια βραχυπρόθεσμη υπέρβαση αυτής της τιμής δεν εγγυάται την περαιτέρω λειτουργία της συσκευής ημιαγωγών. Η επόμενη παράμετρος θα διευκρινίσει αυτή τη διάταξη.

Μέγιστη επαναλαμβανόμενη τάση αιχμής εκτός κατάστασης

Αυτή η παράμετρος υποδεικνύεται πάντα στην τεκμηρίωση και σημαίνει μόνο την τιμή της κρίσιμης τάσης, η οποία είναι το όριο για αυτό το triac.

Αυτή είναι η τάση που δεν μπορεί να ξεπεραστεί στο μέγιστο. Ακόμα κι αν το triac είναι κλειστό και δεν ανοίγει, εγκατεστημένο σε κύκλωμα με σταθερή εναλλασσόμενη τάση, το triac δεν θα σπάσει εάν το πλάτος της εφαρμοζόμενης τάσης δεν υπερβαίνει τα 800 volt για το παράδειγμά μας.

Εάν εφαρμοστεί τάση, τουλάχιστον ελαφρώς υψηλότερη, στο κλειστό triac, τουλάχιστον για μέρος της περιόδου της εναλλασσόμενης τάσης, η περαιτέρω απόδοσή του δεν είναι εγγυημένη από τον κατασκευαστή. Αυτό το στοιχείο αναφέρεται και πάλι στις συνθήκες του επιτρεπόμενου εύρους θερμοκρασίας.

Μέγιστο, μέσος όρος περιόδου, τρέχουσα κατάσταση

Το λεγόμενο μέγιστο ριζικό μέσο τετράγωνο ρεύμα (RMS — ρίζα μέσο τετράγωνο), για ένα ημιτονοειδές ρεύμα, αυτή είναι η μέση τιμή του, υπό συνθήκες αποδεκτής θερμοκρασίας λειτουργίας του triac. Για το παράδειγμά μας, αυτό είναι ένα μέγιστο 16 αμπέρ σε θερμοκρασίες triac έως 100 ° C. Το ρεύμα αιχμής μπορεί να είναι υψηλότερο όπως υποδεικνύεται από την επόμενη παράμετρο.

Μέγιστο βραχυχρόνιο παλμικό ρεύμα σε ανοιχτή κατάσταση

Αυτό είναι το μέγιστο ρεύμα που καθορίζεται στην τεκμηρίωση του triac, απαραίτητα με τη μέγιστη επιτρεπόμενη διάρκεια ρεύματος αυτής της τιμής σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Για το παράδειγμά μας, αυτό είναι 155 αμπέρ για μέγιστο 20 ms, που πρακτικά σημαίνει ότι η διάρκεια ενός τόσο μεγάλου ρεύματος θα πρέπει να είναι ακόμη μικρότερη.

Λάβετε υπόψη ότι σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να γίνει ακόμη υπέρβαση του ρεύματος RMS. Αυτό οφείλεται στη μέγιστη ισχύ που καταναλώνεται από τη θήκη triac και στη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία καλουπιού μικρότερη από 125 °C.

Μέγιστη πτώση τάσης στο triac σε ανοιχτή κατάσταση

Αυτή η παράμετρος υποδεικνύει τη μέγιστη τάση (για το παράδειγμά μας είναι 1,6 βολτ) που θα δημιουργηθεί μεταξύ των ηλεκτροδίων ισχύος του triac σε ανοιχτή κατάσταση, στο ρεύμα που καθορίζεται στην τεκμηρίωση στο κύκλωμα εργασίας του (για παράδειγμα, σε ρεύμα των 20 αμπέρ). Γενικά, όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πτώση τάσης στο triac.

Αυτό το χαρακτηριστικό είναι απαραίτητο για τους θερμικούς υπολογισμούς, καθώς ενημερώνει έμμεσα τον σχεδιαστή για τη μέγιστη δυναμική τιμή ισχύος που καταναλώνεται από τη θήκη triac, η οποία είναι σημαντική κατά την επιλογή ψύκτρας. Καθιστά επίσης δυνατή την εκτίμηση της ισοδύναμης αντίστασης του triac υπό ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας.

Απαιτείται ελάχιστο ρεύμα DC για την ενεργοποίηση του triac

Το ελάχιστο ρεύμα του ηλεκτροδίου ελέγχου του triac, μετρούμενο σε milliamperes, εξαρτάται από την πολικότητα της συμπερίληψης του triac την τρέχουσα στιγμή, καθώς και από την πολικότητα της τάσης ελέγχου.

Για το παράδειγμά μας, αυτό το ρεύμα κυμαίνεται από 5 έως 22 mA, ανάλογα με την πολικότητα της τάσης στο κύκλωμα που ελέγχεται από το triac. Κατά την ανάπτυξη ενός σχεδίου ελέγχου triac, είναι καλύτερο να προσεγγίσετε το ρεύμα ελέγχου στη μέγιστη τιμή, για το παράδειγμά μας είναι 35 ή 70 mA (ανάλογα με την πολικότητα).

Τάση πύλης ελέγχου που αντιστοιχεί στο ελάχιστο ρεύμα πύλης συνεχούς ρεύματος

Για να ρυθμίσετε το ελάχιστο ρεύμα στο κύκλωμα του ηλεκτροδίου ελέγχου του triac, είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε μια ορισμένη τάση σε αυτό το ηλεκτρόδιο. Εξαρτάται από την τάση που εφαρμόζεται αυτή τη στιγμή στο κύκλωμα ισχύος του triac και επίσης από τη θερμοκρασία του triac.

Έτσι, για το παράδειγμά μας, με τάση 12 βολτ στο κύκλωμα τροφοδοσίας, για να διασφαλιστεί ότι το ρεύμα ελέγχου έχει ρυθμιστεί στα 100 mA, πρέπει να εφαρμοστεί τουλάχιστον 1,5 βολτ. Και σε θερμοκρασία κρυστάλλου 100 ° C, με τάση στο κύκλωμα εργασίας 400 βολτ, η τάση που απαιτείται για το κύκλωμα ελέγχου θα είναι 0,4 βολτ.

Κρίσιμος ρυθμός ανόδου της τάσης κλειστής κατάστασης

Αυτή η παράμετρος μετριέται σε βολτ ανά μικροδευτερόλεπτο.Για το παράδειγμά μας, ο κρίσιμος ρυθμός ανόδου της τάσης στα ηλεκτρόδια τροφοδοσίας είναι 250 βολτ ανά μικροδευτερόλεπτο. Εάν ξεπεραστεί αυτή η ταχύτητα, τότε το triac μπορεί να ανοίξει λανθασμένα ακατάλληλα ακόμη και χωρίς να εφαρμοστεί τάση ελέγχου στο ηλεκτρόδιο ελέγχου του.

Για να αποφευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο να παρέχονται τέτοιες συνθήκες λειτουργίας ώστε η τάση της ανόδου (κάθοδος) να αλλάζει πιο αργά, καθώς και να αποκλείονται τυχόν διαταραχές των οποίων η δυναμική υπερβαίνει αυτήν την παράμετρο (οποιοσδήποτε θόρυβος παλμού κ.λπ. .n.) .

Κρίσιμος ρυθμός ανόδου του ρεύματος ανοιχτής κατάστασης

Μετράται σε αμπέρ ανά μικροδευτερόλεπτο. Εάν ξεπεραστεί αυτός ο ρυθμός, το triac θα σπάσει. Για το παράδειγμά μας, ο μέγιστος ρυθμός ανόδου κατά την ενεργοποίηση είναι 50 αμπέρ ανά μικροδευτερόλεπτο.

Ενεργοποίηση στην ώρα τους

Για το παράδειγμά μας, αυτός ο χρόνος είναι 2 μικροδευτερόλεπτα. Αυτός είναι ο χρόνος που μεσολαβεί από τη στιγμή που το ρεύμα πύλης φθάνει το 10% της τιμής αιχμής του μέχρι τη στιγμή που η τάση μεταξύ της ανόδου και της καθόδου του triac πέφτει στο 10% της αρχικής του τιμής.

Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας

Συνήθως, αυτό το εύρος είναι από -40 ° C έως + 125 ° C. Για αυτό το εύρος θερμοκρασίας, η τεκμηρίωση παρέχει τα δυναμικά χαρακτηριστικά του triac.

Πλαίσιο

Στο παράδειγμά μας η θήκη είναι to220ab, είναι βολικό στο ότι επιτρέπει στο triac να συνδεθεί σε μια μικρή ψύκτρα. Για τους θερμικούς υπολογισμούς, η τεκμηρίωση triac δίνει έναν πίνακα της εξάρτησης της διασκορπισμένης ισχύος από το μέσο ρεύμα του triac.