Triac Control: Leistungsstarke AC-Laststeuerung

Zum Schalten von Lasten in Wechselstromkreisen ist die Verwendung zweckmäßig Triacs, die eine Art Thyristor sind, sich jedoch vom Thyristor durch die Fähigkeit im offenen Zustand unterscheiden, Strom in beide Richtungen zu leiten.

Die ersten Entwürfe von Triacs wurden bereits 1963 in Betracht gezogen, so dass beispielsweise das Mordovian Research Electrotechnical Institute bereits ein Patent für einen symmetrischen Thyristor (Patent SU 349356 A, Dumanevich AN und Evseev Yu.A.) einreichte und General Electric mit der kommerziellen Implementierung befasst war des gleichen Produkts genannt "Triac" im Westen.

Dann wie ein Thyristor Es gibt klar definierte Kathoden, Anoden und eine Steuerelektrode. Am Triac wechseln die Kathode und die Anoden während ihres Betriebs die Plätze, abhängig von der Richtung des Stroms im aktuellen Moment.

Natürlich wird das Signal an die Steuerelektrode (Gate) des Triac immer relativ zu einer bestimmten bedingten Kathode geliefert, aber der Strom durch den offenen Triac kann in jede Richtung fließen, und in diesem Sinne kann der Triac im offenen Zustand als zwei betrachtet werden Diodein gegenparallel enthalten.

Der Triac zeichnet sich durch eine fünfschichtige Halbleiterstruktur aus. Entsprechend genauer kann es in Form von zwei gegenüberliegenden parallel geschalteten Triodenthyristoren dargestellt werden, und die Steuerelektrode ist im Gegensatz zum Thyristor nur eine.

Um eine starke Last zu steuern, ist der Triac wie ein Schalter in Reihe mit dem Lastkreis geschaltet. Und dann: Im geschlossenen Zustand wird der Triac geschlossen, die Last wird abgeschaltet, und wenn eine Triggerspannung an die Steuerelektrode des Triac angelegt wird, tritt Leitfähigkeit zwischen den Hauptelektroden des Triac auf - Strom fließt durch die Last. Darüber hinaus kann Strom durch einen offenen Triac in jede Richtung fließen, nicht wie bei einem Thyristor.

Um den Triac offen zu halten, muss das Steuersignal nicht an der Steuerelektrode gehalten werden. Geben Sie einfach ein Signal, nach dem der Strom hergestellt wird und weiter fließt - dies ist der Unterschied zwischen dem Triac und dem Transistor. Wenn der Strom durch den Triac (durch den Lastkreis) unter den Haltestrom fällt (für Wechselstrom - in dem Moment, in dem der Strom durch Null fließt), schließt der Triac und um ihn zu entsperren, muss das Entriegelungssignal erneut an die Steuerelektrode angelegt werden.

Die Polarität der Steuerspannung, die der Steuerelektrode des Triac zugeführt wird, kann entweder negativ sein oder mit der Polarität der an die bedingte Anode angelegten Spannung übereinstimmen. Aus diesem Grund ist eine solche Steuerung beliebt, wenn das Steuersignal direkt von der bedingten Anode über den Begrenzungskreis und den Leistungsschalter geliefert wird - gerade genug Strom wird eingestellt, um den Triac zu entsperren.

Aufgrund der tiefen positiven Rückkopplung, beispielsweise bei einer induktiven Last, können hohe Änderungsraten der Spannung oder des Stroms des Triacs zu einer vorzeitigen Entriegelung des Triacs und zu einer großen augenblicklichen Leistung führen, die sich schnell auf dem Kristall auflöst und ihn zerstören kann. Zum Schutz vor schädlichen Emissionen ist in einigen Schaltkreisen parallel zum Triac ein Varistor installiert, und zum Schutz vor hohen dU / dt-Werten werden RC-Dämpfer verwendet.

Verwenden eines Triac anstelle eines Relais:

Triac-Leistungsregler zur Steuerung verschiedener starker Lasten in Wechselstromkreisen sind heute sehr beliebt. Diese Regler für Lampen werden als Dimmer und Regler für verschiedene Instrumente bezeichnet. für Kollektormotoren - einfach Triac-Regler. Ihre Schaltungen sind recht kompakt und einfach, da es ausreicht, periodisch 0,7 Volt an die Steuerelektrode des Triacs mit einem Strom in der Größenordnung von 10 mA anzulegen, der mit einer RC-Schaltung leicht und in einer komplexeren Form implementiert werden kann - basierend auf einem PWM-Controller, auf demselben 555-Timer.