kategoriler: Pratik Elektronik, Acemi elektrikçiler
Görüntülenme sayısı: 331096
Makale hakkında yorumlar: 18
Triyaklar: Basitten Karmaşık
1963'te büyük bir Trinistors ailesi başka bir "akraba" ortaya çıktı - triyak. "Kardeşlerinden" nasıl farklıdır - trinistörler (tristörler)? Bu cihazların özelliklerini hatırlayın. Çalışmaları genellikle sıradan bir kapının eylemiyle karşılaştırılır: cihaz kilitlenir - devrede akım yoktur (kapı kapalı - geçit yoktur), cihaz açıktır - devrede bir elektrik akımı görünür (kapı açıldı - girin). Ama ortak bir kusurları var. Tristörler akımı sadece ileri yönde geçer - bu şekilde sıradan bir kapı "kendinden" kolayca açılır, ancak size doğru ne kadar çekerseniz seçin - ters yönde, tüm çabalar işe yaramaz.
Bilim adamları, tristörün yarı iletken katmanlarının sayısını dörtten beşe yükselterek ve bunu bir kontrol elektrodu ile donatarak, böyle bir yapıya (daha sonra triyak olarak adlandırılır) sahip bir cihazın elektrik akımını ileri ve geri yönde geçirebildiğini keşfettiler.
Triyakın yarı iletken tabakalarının yapısını gösteren şekil 1'e bakın. Dışa doğru, transistör yapısına benzerler p-n-r türü, ancak üç ek alana sahip olmaları bakımından farklılık gösterir. niletkenliği. Ve işte ilginç olan: katot ve anotta bulunan ikisinin sadece bir yarı iletken katmanın işlevlerini gerçekleştirdiği ortaya çıkıyor - dördüncü. Beşinci, n- kontrol elektrodunun yanında bulunan iletkenlik.
Böyle bir cihazın çalışmasının, diğer tristör tiplerinden daha karmaşık fiziksel süreçlere dayandığı açıktır. Triyak işlemi prensibini daha iyi anlamak için tristör analogunu kullanacağız. Neden tam olarak tristör? Gerçek şu ki, triyakın dördüncü yarı iletken tabakasının ayrılması tesadüfi değildir. Bu yapı nedeniyle, cihazdan akan akımın ileri yönünde, anot ve katot ana işlevlerini yerine getirir ve tersine çevrilirlerse, yerleri takas ederler - anot bir katot haline gelir ve aksine katot, anot haline gelir, yani bir triyak iki karşı paralel olarak kabul edilebilir tristör açık (Şek. 2).
Trinistor analog triyak
Kontrol elektroduna bir tetikleyici sinyal uygulandığını düşünün. Cihazın anodundaki voltaj pozitif polarite ve katotta negatif olduğunda, sol trinistörden bir elektrik akımı akacaktır. Güç elektrotları arasındaki voltajın polaritesi tersine çevrilirse, sağ trinistör açılır. Beşinci yarı iletken katman, tıpkı bir kavşakta araçların hareketini kontrol eden bir trafik kontrolörü gibi, akımın fazına bağlı olarak, trinistörlerden birine bir tetikleyici sinyal gönderir. Bir tetikleme sinyalinin yokluğunda, triyak kapatılır.
Genel olarak, eylemi, örneğin, bir metro istasyonundaki döner bir kapı ile karşılaştırılabilir - hangi yönde ittiğiniz, kesinlikle açılacaktır. Gerçekten, açma gerilimini triyakın kontrol elektroduna uygularız - onu itin ve tahtaya veya çıkışa acele eden yolcular gibi elektronlar, cihazdan anot ve katotun polaritesi tarafından belirlenen yönde akacaktır.
Bu sonuç, cihazın akım-voltaj karakteristiği ile doğrulanmaktadır (Şekil 3). Birbirine göre 180 ° döndürülmüş iki özdeş eğriden oluşur. Şekilleri, dynistörün akım voltajı karakteristiğine karşılık gelir ve trinistörünki gibi iletken olmayan durum bölgelerinin kontrol elektrotuna bir tetikleme voltajı uygulanması durumunda kolayca aşılabilir (eğrilerin değişen bölümleri kesik çizgilerle gösterilir).
Akım-voltaj karakteristiğinin simetrisi nedeniyle, yeni yarı iletken cihaza simetrik tristör (kısaca bir triyak) adı verildi. Bazen triyak (İngilizce'den gelen bir terim) olarak adlandırılır.
Triyak selefi tristörden ve en iyi özelliklerinden miras aldı. Ancak yeniliğin en önemli avantajı, iki yarı iletken cihazın durumunda bir kerede bulunmasıdır. Kendiniz karar verin. DC devresini kontrol etmek için bir tristör gereklidir, cihazların alternatif akım devresi için iki (paralel olarak açılmalıdır) olmalıdır. Ve her birinin ayrı bir kilit açma voltajı kaynağına ihtiyaç duyduğunu hesaba katarsak, bu da akımın fazını değiştirdiği anda cihazı da açmalıdır, böyle bir kontrol ünitesinin ne kadar zor olacağı netleşir. Triyak için akımın türü önemli değil. Kilit açma voltajı kaynağı olan sadece bir cihaz yeterlidir ve evrensel bir kontrol cihazı hazırdır. DC veya AC güç devresinde kullanılabilir.
Tristör ve triyak arasındaki yakın ilişki, bu cihazların çok ortak noktaya sahip olmasına yol açtı. Böylece triyakın elektriksel özellikleri tristör ile aynı parametrelerle karakterize edilir. Aynı şekilde işaretlenirler - KU harfleri, üç haneli bir sayı ve atamanın sonundaki harf dizini ile. Bazen triyaklar biraz farklı bir şekilde tanımlanır - TC harfleri ile "tristör simetriktir".
Devre şemalarındaki triyakların geleneksel grafik gösterimi Şekil 4'te gösterilmektedir.
Triyaklarla pratik bir tanışma için, KU208 serisi - p-p-p-p tipi triyot simetrik tristörler seçeceğiz. Cihaz türleri, A, B, C veya G adlarında harf endeksleri ile gösterilir. A indeksine sahip triyakın kapalı olduğunda dayanabileceği sabit voltaj 100 V, B - 200 V, V - 300 V ve G - 400 V'dir. Bu cihazların kalan parametreleri aynıdır: açık durumda maksimum doğru akım 5 A, darbe akımı 10 A, kapalı durumda kaçak akım 5 mA, katot ile iletken durumdaki anot arasındaki voltaj -2 V, kontrol elektrodundaki kilit açma voltajının değeri Muhafaza tarafından dağıtılan 160 mA'da 5 V 400 Hz - aleti 10 W, maksimum çalışma frekansı Ünitenin açılışı.
Ve şimdi elektrikli aydınlatma cihazlarına dönelim. Herhangi birinin çalışmasını yönetmek daha kolay bir şey yok. Örneğin, anahtar tuşuna bastım - ve odada bir avize aydınlandı, tekrar basıldı - dışarı çıktı. Bununla birlikte, bazen, bu avantaj beklenmedik bir şekilde bir dezavantaja dönüşür, özellikle odanızı rahat ettirmek, rahatlık hissi yaratmak istiyorsanız ve bunun için doğru aydınlatmayı seçmek çok önemlidir. Şimdi, lambaların parlaması pürüzsüz bir şekilde değiştiyse ...
Görünüşe göre imkansız bir şey yok. Lambanın parlaklığını kontrol eden bir elektronik cihaz bağlamak için sadece geleneksel bir anahtar yerine gereklidir. Böyle bir cihazda kontrolör, lambaların "komutanı" işlevleri bir yarı iletken triyak gerçekleştirir.
Bir masa lambası veya avizenin parlaklığının parlaklığını kontrol etmenize, Şekil 5'te gösterilen devreyi kullanarak bir sıcak plakanın veya bir havya ucunun sıcaklığını değiştirmenize yardımcı olacak basit bir kontrol cihazı oluşturabilirsiniz.
Şek. 5. Regülatörün şematik diyagramı
Transformatör T1, 220 V şebeke voltajını 12 - 25 V'a dönüştürür. VD1-VD4 diyot bloğu tarafından düzeltilir ve VS1 triyakının kontrol elektroduna beslenir. Direnç R1 kontrol elektrodunun akımını sınırlar ve kontrol voltajının büyüklüğü değişken bir direnç R2 tarafından kontrol edilir.
Şek. 6. Gerilimin zamanlama diyagramları: a - ağda; b - triyak kontrol elektrodunda, c - yükte.
Cihazın çalışmasını daha kolay anlamak için, üç zaman voltaj şeması oluşturuyoruz: şebeke, triyak kontrol elektrodunda ve yükte (Şek. 6). Cihaz ağa bağlandıktan sonra, girişine 220 V'luk alternatif bir voltaj verilir (Şekil 6a). Aynı zamanda, triak VS1'in kontrol elektroduna negatif bir sinüzoidal voltaj uygulanır (Şekil 66). Değerinin anahtarlama voltajını aştığı anda, cihaz açılacak ve şebeke akımı yükten akacaktır.Kontrol voltajının değeri eşikten daha düşük hale geldikten sonra, yük akımının cihazın tutma akımını aşması nedeniyle triyak açık kalır. Regülatörün girişindeki voltajın polaritesini değiştirdiği anda, triyak kapanır. İşlem daha sonra tekrarlanır. Böylece, yükteki voltaj testere dişi şekline sahip olacaktır (Şekil 6c)
Kontrol voltajının genliği ne kadar büyük olursa, triyak ne kadar erken açılır ve bu nedenle akım darbesi yükte o kadar uzun olur. Tersine, kontrol sinyalinin genliği ne kadar küçük olursa, bu darbenin süresi o kadar kısa olur. Şemaya göre motor değişken direnci R2'nin en sol konumunda, yük, gücün tam "kısımlarını" emecektir. R2 regülatörü ters yöne çevrilirse, kontrol sinyalinin genliği eşik değerinden daha düşükse, triyak kapalı durumda kalır ve akım yükten akmaz.
Cihazımızın yük tarafından tüketilen gücü düzenlediğini tahmin etmek kolaydır, böylece değişir lamba parlaklığı veya ısıtma elemanının sıcaklığı.
Aşağıdaki öğeleri cihazınıza uygulayabilirsiniz. B harfi veya G harfi ile Triac KU208. Herhangi bir harf endeksi olan diyot bloğu KTs405 veya KTs407, dört tanesi de uygundur yarı iletken diyot D226, D237 serisi. Kalıcı direnç - MLT-0.25, değişken - SPO-2 veya 1 W'dan az olmayan herhangi bir güç. ХР1 - standart ağ fişi, XS1 - soket. T1 transformatörü, 12-25 V'lik ikincil sargı gerilimi için tasarlanmıştır.
Uygun bir transformatör yoksa, kendiniz yapın. Çekirdek Ш16 plakalardan yapılmıştır, ayar kalınlığı 20 mm'dir, sargı I 3300 tur PEL-1 0.1 tel içerir ve sargı II 300 tur PEL-1 0.3 içerir.
Geçiş anahtarı - herhangi bir ağ sigortası, maksimum yük akımı için tasarlanmalıdır.
Regülatör plastik bir kasaya monte edilmiştir. Üst panele bir değiştirme anahtarı, bir değişken direnç, bir sigorta tutucusu ve bir soket monte edilmiştir. Kasanın altına bir transformatör, bir diyot bloğu ve bir triyak takılmıştır. Triyak, 1 - 2 mm kalınlığında ve en az 14 cm2'lik bir alana sahip bir ısı yayan radyatör ile donatılmalıdır. Kasanın yan duvarlarından birine güç kablosu için bir delik açın.
Cihazın ayarlanması gerekmez ve uygun kurulum ve servis verilebilir parçalarla ağa bağlandıktan hemen sonra çalışmaya başlar.
REGÜLATÖRÜ KULLANARAK GÜVENLİK ÖNLEMLERİ HAKKINDA UNUTMAYIN. KONUT SADECE AĞDAN CİHAZIN BAĞLANTISI KESİLİRLE AÇILABİLİRSİNİZ!
V. Yantsev.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: