Kako se triak razlikuje od tiristorja

Tiristor je krmiljeno polprevodniško stikalo, ki ima enosmerno prevodnost. V odprtem stanju se obnaša kot dioda in princip krmiljenja tiristorja se razlikuje od tranzistorja, čeprav imata oba tri priključke in imata možnost ojačanja toka.

Tiristorski izhodi Je anoda, katoda in krmilna elektroda.

Anoda in katoda — to so elektrode vakuumske cevi ali polprevodniške diode. Bolje jih je zapomniti po sliki diode na shemah vezja. Predstavljajte si, da elektroni zapustijo katodo v divergentnem žarku v obliki trikotnika in dosežejo anodo, nato pa je izhod z vrha trikotnika negativno nabita katoda, nasprotni izhod pa je pozitivno nabita anoda.

Z uporabo določene napetosti na krmilno elektrodo glede na katodo lahko tiristor preklopimo v prevodno stanje. In da ponovno zaprete tiristor, je potrebno, da je njegov delovni tok manjši od zadrževalnega toka danega tiristorja.

Tiristor kot polprevodniško elektronsko komponento sestavljajo štiri polprevodniške (silicijeve) plasti p in n. Na sliki je zgornji terminal anoda - območje tipa p, spodnji terminal je katoda - območje tipa n, krmilna elektroda je speljana s strani - območje tipa p. napajalnik je priključen na katodo, breme pa na anodno vezje, katerega moč je treba nadzorovati.

Z delovanjem na krmilno elektrodo s signalom določenega trajanja je zelo enostavno nadzorovati obremenitev v izmeničnem tokokrogu tako, da odklenete tiristor v določeni fazi obdobja sinusoide omrežja, nato pa se tiristor samodejno zapre, ko sinusoid tok prečka ničlo. To je preprost in zelo priljubljen način za uravnavanje moči aktivne obremenitve.

Glede na notranjo strukturo tiristorja, v zaprtem stanju, ga lahko predstavimo kot verigo treh zaporedno povezanih diod, kot je prikazano na sliki. Vidimo lahko, da v zaprtem stanju to vezje ne prepušča toka v nobeni smeri. Sedaj predstavimo tiristor kot ekvivalentno vezje tranzistorjev.

Vidimo lahko, da bo zadosten osnovni tok spodnjega n-p-n tranzistorja povzročil povečanje njegovega kolektorskega toka, ki takoj postane osnovni tok zgornjega p-n-p tranzistorja.

Najvišji pnp tranzistor je zdaj vklopljen in njegov kolektorski tok se doda osnovnemu toku spodnjega tranzistorja in ostane odprt zaradi pozitivne povratne zveze v tem vezju. In če prenehate dovajati napetost na krmilno elektrodo, bo odprto stanje ostalo tako.

Če želite zakleniti to vezje, boste morali nekako prekiniti skupni kolektorski tok teh tranzistorjev. Različni načini izklopa (mehanski in elektronski) so prikazani na sliki.

Triac, za razliko od tiristorja, ima šest plasti silicija in v prevodnem stanju vodi tok ne v eno, ampak v obe smeri, kot zaprto stikalo. Po ekvivalentnem vezju ga lahko predstavimo kot dva vzporedno povezana tiristorja, le krmilna elektroda ostane ena skupna dvema. Po odpiranju triaka za zapiranje je treba polarnost napetosti delovnih sponk obrniti ali pa mora delovni tok postati manjši od zadrževalnega toka triaka.

Če je triak nameščen za krmiljenje napajanja obremenitve v tokokrogu AC ali DC, bodo glede na polarnost toka in smer toka vrat za vsako situacijo prednostni nekateri načini krmiljenja. Vse možne kombinacije polarnosti (kontrolne elektrode in v delovnem krogu) lahko predstavimo v obliki štirih kvadrantov.

Omeniti velja, da kvadranta 1 in 3 ustrezata običajnim shemam za krmiljenje moči aktivne obremenitve v izmeničnih tokokrogih, ko polariteti krmilne elektrode in elektrode A2 sovpadata v vsakem pol-ciklu, v takšnih situacijah krmilna elektroda triaka je precej občutljiv.

Glej tudi na to temo:Načela krmiljenja tiristorjev in triakov