Co je to diac: konstrukce, práce a aplikace při spouštění triaku

DIAC je polovodičové zařízení, které má tři vrstvy a dva spoje. Slovo DIAC se skládá ze dvou částí, DI a AC. DI znamená diodu (nebo dvě. Jako Di, Tri, Quad, Penta atd.) A AC znamená střídavý proud. DIAC je zkratka diody pro střídavý proud .

Na následujícím obrázku je zobrazen symbol DIAC.

DIAC je kombinace dvou diod paralelně, jedné v předpětí a druhé v opačném předpětí vzhledem k oběma stranám. DIAC je speciálně konstruovaná dioda, která umožňuje průchod proudu v obou směrech při splnění určitých podmínek.

Ještě jedna zajímavá věc na DIAC je, že vzhledem k neurčenému směru toku proudu je považován za obousměrné zařízení. DIAC má pouze dva anodové kolíky a žádné katodové kolíky tam nejsou. Tyto dva anodové terminály jsou často označovány jako hlavní terminál 1 (MT1) a hlavní terminál 2 (MT2).

Konstrukce DIAC

Konstrukce DIAC se řídí stejným pravidlem jako typická konstrukce tranzistoru bez terminálu Base. Jak bylo uvedeno výše, konstrukce DIAC má dva hlavní terminály, MT1 a MT2. Konstrukce DIAC používá dva materiály typu P a tři materiály typu N bez terminálu brány.

Na obrázku výše jsou zobrazeny tři oblasti typu N s názvem NA, NB a NC.

Oblasti typu P jsou zobrazeny jako PA a PB. Pokud se terminál MT1 stane pozitivnějším než MT2, bude proud proudit ve směru PA -> NB -> PB -> NC. Když dojde k obrácené situaci, terminál MT2 se stal pozitivnějším než MT1 a proud bude proudit ve směru PB -> NB -> PA -> NA.

DIAC začíná pouze k řízení proudu, když se dosáhne průrazné napětí.

Během poruchových situací dochází k náhlému poklesu úbytku napětí na DIAC a proud přes něj se zvýší. Tento stav se nazývá negativní oblast dynamického odporu. Vedení pokračuje, dokud proud neklesne na určitou hodnotu nazývanou jako udržovací proud. Pod tímto přídržným proudem bude odpor DIAC vysoký a vstoupí do nevodivého stavu.

Protože DIAC je obousměrné zařízení, stane se to pro oba směry proudu.

Charakteristická křivka DIAC

Na obrázku výše je zobrazena skutečná IV charakteristika DIAC. Křivka vypadá jako anglické slovo Z. DIAC zůstává v nevodivém stavu, dokud není dosaženo průrazného napětí. Pomalá křivka před přechodem na přímku je způsobena svodovým proudem. Po dosažení průrazného napětí vstupuje DIAC do stavu s nízkým odporem a průtok proudu diodou se rychle zvyšuje, což se zobrazuje jako přímka. Ale během současného vodivého stavu je pokles napětí na diodě snížen, proto linka není dokonalých 90 stupňů.

Aplikace DIAC

DIAC je navržen speciálně pro spuštění TRIAC nebo SCR. Jak bylo diskutováno výše, DIAC přechází do lavinového vedení při přerušovacím napětí. Díky tomu vykazuje zařízení negativní odporové charakteristiky a pokles napětí na něm dramaticky klesá, obvykle na přibližně 5 voltů. Tím se vytvoří přerušení proudu, které je dostatečné pro zapnutí nebo spuštění TRIAC nebo SCR.

DIAC je také použitelný pro symetrické spouštěcí aplikace, protože DIAC vede v obou směrech.

Nejdůležitější otázkou nyní je, proč potřebujeme DIAC ke spuštění TRIAC?

TRIAC nespouští symetricky a proto TRIAC nespouští na stejné úrovni napětí brány pro jednu polaritu jako pro druhou. To vede k nežádoucímu výsledku. Nesymetrické výsledky střelby vedou k průběhu proudu, který má větší škálu harmonických frekvencí, což vede k nejistým možnostem uvnitř výkonového obvodu. Aby se zotavil z této situace a snížil harmonický obsah v energetickém systému, je DIAC zařazen do série s bránou TRIAC.

Základní aplikace DIAC je zobrazena na obrázku níže, kde se DIAC používá jako spouštěcí zařízení TRIAC.

DIAC je zapojen do série s bránou TRIAC. DIAC neumožňuje žádný hradlový proud, dokud spouštěcí napětí nedosáhne na určitou opakovatelnou úroveň v obou směrech. V tomto případě má bod vypálení TRIAC z jedné poloviny cyklu do druhé poloviny cyklu větší konzistenci a snižuje celkový harmonický obsah systému.

Praktický příklad DIAC

Podívejme se na praktický obvod využívající DIAC. V níže uvedeném obvodu se pro blikání LED používá DIAC.

Konstrukce je poměrně jednoduchá, skládá se ze dvou diod 1N4007, což je usměrňovací dioda 1 000 V 1 A a kondenzátoru 47 uF s hodnocením alespoň 300 V. Pro DIAC lze použít DB3, DB4 nebo NTE6408. Používají se dva rezistory 20k a 100 Ohm (½ Watt) spolu s modrou barvou standardní LED, (3v)

Zde se z bezpečnostních důvodů používají dvě diody, které převádějí střídavé napětí na stejnosměrné. Kondenzátor se rychle nabije diodami a jakmile nabité napětí dosáhne průrazného napětí DIAC, začne vést a rozsvítí LED. Po zapnutí LED a při průchodu proudu přes DIAC se pokles napětí snižuje a hvězda kondenzátoru se vybíjí přes rezistor 20k.

Čas zapnutí a vypnutí LED lze ovládat změnou hodnoty kondenzátoru.

Níže je uvedena simulace v programu Proteus.

Konstrukce Quadrac

Quadrac je speciální typ tyristoru, který používá DIAC a TRIAC v jednom balení. V tomto zařízení se DIAC používá k internímu spuštění TRIAC. Quadrac má širokou škálu aplikací, jako je spínání, regulace modulace teploty, regulace rychlosti nebo různé aplikace související se stmívačem.