Триак: пайдалану принципі, қолдану, құрылғы және басқару

Мақаладан сіз триграның қандай екенін, оның қалай жұмыс істейтінін және қалай жұмыс істейтінін білесіз. Бірақ, ең алдымен, триак - бұл тиристор сияқты (тек симметриялы). Сондықтан, тиристорлардың жұмыс істеу қағидасын және олардың ерекшеліктерін сипаттай отырып, мақаласыз жұмыс жасай алмайды. Негіздерді білмей, қарапайым басқару схемасын құрастыра және құрастыра алмайды.

Тиристорлар

Тиристор - ағымды тек бір бағытта беруге қабілетті коммутациялық жартылай өткізгіш құрылғы . Ол көбінесе қақпасы деп аталады және оған және реттелетін диод арасындағы ұқсастығын анықтайды. Тиристорларда үш терминал бар, олардың біреуі - басқару электроты. Бұл, ашық түрде қою үшін, элемент өткізгіш режимге ауысатын түймешік. Мақалада тиристордың арнайы жағдайлары қарастырылады - триак - құрылғыны және оны әртүрлі тізбектерде пайдалану.

Тиристор әлі де түзеткіш, қосқыш және тіпті сигнал күшейткіші болып табылады. Жиі ол реттеуші ретінде пайдаланылады (бірақ барлық айнымалы ток кернеу көзінен қуат алған кезде ғана). Барлық тиристорларда кейбір ерекшеліктер бар, олар туралы толығырақ талқылау қажет.

Тиристорлардың қасиеттері

Осы жартылай өткізгіш элементтің кең ауқымды сипаттамаларының арасында ең маңыздысы:

1. Триисторлар, диодтар сияқты, тек бір бағытта электр тоғын өткізе алады. Бұл жағдайда олар тізбекте түзеткіш диод сияқты жұмыс істейді .
2. Тиристор күйінен өшірілгенде, тиристорды басқару электродына белгілі бір пішінмен сигнал жібере отырып ауыстыруға болады. Демек, қорытынды - коммутатор ретінде тиристор екі жағдайға ие (екеуі де тұрақты). Триак бірдей жұмыс істей алады. Электрондық типтегі кілтті пайдалану принципі өте қарапайым. Бірақ бастапқы ашық күйге оралу үшін белгілі бір шарттар орындалуы қажет.
3. Тиристордың кристаллын құлыптанған режимнен ашық режимге көшу үшін қажетті басқару сигналының ағымы жұмыс істейтін (айтарлықтай өлшенген микамперлер) қарағанда әлдеқайда аз. Бұл дегеніміз, тиристор ағымдық күшейткіштің қасиеттеріне ие.
4. Жүктемені тиристормен қатар серуендеу шартымен қосылған жүктеме арқылы өтетін орташа ток ағымын дәл баптауға болады. Реттеу дәлдігі тікелей электродтың сигнал ұзындығына байланысты. Бұл жағдайда тиристор энергетикалық реттегіш болып табылады.

Тиристор және оның құрылымы

Тиристор - бақылау функциялары бар жартылай өткізгіш элемент. Кристалл 4 реттік және р типтерінен тұрады. Триак дәл осылай салынған. Осы элементтің жұмыс істеу принципі, қолданылуы, құрылымы және қолданыстағы шектеулері мақалада егжей-тегжейлі қарастырылады.

Сипатталған құрылым төрт қабатты құрылым деп аталады. Онымен байланысты электр қуатының оң полюстерімен р-құрылымының төтенше аймағы анод деп аталады. Демек, екінші аймақ n (сондай-ақ экстремалды) - катод. Қуат көзінің теріс кернеуі қолданылады.

Тиристордың қасиеттері қандай?

Егер біз тиристор құрылымын толық талдау жасасақ, онда біз оның үш өтуін (электронды тесік) таба аламыз. Демек, бақылау электродын электрмен жабдықтауды өшіргенде, тиристордың өзін қалай жұмыс істейтінін түсінуге мүмкіндік беретін жартылай өткізгіш транзисторларға (полярлық, биполярлы, өріс) және диодтарға балама тізбекті жасауға болады.

Анод катодта салыстырмалы түрде оң болған жағдайда, диод жабылады, демек, тиристор да осылай әрекет етеді. Полярлықты қалпына келтіру кезінде екі диод өзгереді, тиристор да құлыпталады. Триак сондай-ақ жұмыс істейді.

Саусақтарда жұмыс істеу принципі, әрине, түсіндіруге оңай емес, бірақ біз мұны одан әрі жасауға тырысамыз.

Тиристордың қалай жұмыс істейтінін білу

Тиристордың принципін түсіну үшін баламалы тізбеге назар аудару қажет. Ол екі жартылай өткізгіш триодтардан (транзисторлардан) тұрады. Мұнда тиристорларды құлыптау процесін қарау ыңғайлы. Триисторды басқаратын электрод арқылы белгілі бір ток ағып тұрады. Бұл жағдайда ағым тікелей бағыттылыққа ие. Бұл ток n-p-n құрылымымен транзистор үшін негізгі болып саналады.

Сондықтан коллекторда ток бірнеше есе көп болады (транзистордың күшейтуі арқылы басқару тогының мәнін көбейту керек). Әрі қарай, бұл ағымдағы мән екінші электр транзисторының электрлік өткізгіштігінің құрылымы pn-ның базалық мәні болып табылады және ол құлыптан босатылады. Бұл жағдайда екінші транзистордың коллекторлық тогы транзисторлардың, сондай-ақ бастапқыда орнатылған басқару тогының күшейту коэффициентіне тең болады. Триакстар (оларды пайдалану және басқару қағидасы мақалада талқыланған) ұқсас қасиеттерге ие.

Бұдан басқа, бұл токты бақылау тізбегінің алдын-ала орнатылған токымен жинақталуы керек. Және ол алғашқы транзисторды құлыпталмаған күйде ұстап тұру үшін қажетті мәнге ие болады. Басқару тогы өте үлкен болған жағдайда, екі транзистор бір мезгілде қаныққан. Ішкі ОЖ басқару электродындағы бастапқы ток жоғалған кезде де өткізгіштігін сақтайды. Сонымен бірге, тиристор анодында өте жоғары ток мәні анықталады.

Тиристорды қалай ажыратуға болады

Ашық тізбекті басқару электродына ешқандай сигнал қолданылмаса, тиристордың бекітілген күйіне көшу мүмкін. Бұл жағдайда ағым гипстатикалық ток (немесе шектеудің ағымы) деп аталатын белгілі бір мәнге келеді.

Тористор жүк тізбегінде ажыратылу болған жағдайда да өшеді. Немесе схемаға (сыртқы) кернеу оның полярлығын өзгертеді. Бұл айнымалы ток көзімен жұмыс істейтін жағдайда әр жарты циклдің соңында орын алады.

Триистор тұрақты ток тізбегінде жұмыс істегенде , блоктау қарапайым қосқышпен немесе механикалық типті түймешемен орындалуы мүмкін. Ол жүктемені сериясымен байланыстырады және тізбекті күшейтеді. Сол сияқты, триакдағы қуат реттегішінің принципі де, тізбектегі кейбір ерекшеліктер бар.

Тиристорларды өшіру әдістері

Бірақ коммутаторды параллельге қосуға болады, содан кейін ол анодты тоғыстырады, ал тиристор бекітілген күйге қойылады. Коммутатор контактілері ашық болғанда, кейбір тиристор түрлерін қайта қосуға болады. Бұл байланыстарды ашу кезінде тиристорлы өтулердің паразиттік конденсаторлары заряд жинайды, осылайша араласуды тудырады.

Сондықтан қосқышты катодты басқару электродының арасында орналастыру үшін орналастыру керек. Бұл тиристор қалыпты түрде өшірілуін қамтамасыз етеді, ал ұстап тұру тоқтайды. Кейде ыңғайлылығы, жылдамдығы мен сенімділігі үшін механикалық кілт орнына қосалқы тиристор пайдаланылады. Триаттың жұмысы көп жағдайда тиристорлардың жұмысына ұқсас.

Триакстар

Енді мақаланың тақырыбына жақындата отырып, сіз тристористің арнайы жағдайын - триаксты қарастырған жөн. Оның жұмыс принципі бұрын қаралғанға ұқсас. Бірақ кейбір айырмашылықтар мен сипаттамалар бар. Сондықтан, біз бұл туралы егжей-тегжейлі сөйлесуіміз керек. Триак жартылай өткізгіш кристалдан жасалған құрал болып табылады. Ол ауыспалы токпен жұмыс істейтін жүйелерде жиі қолданылады.

Бұл құрылғының қарапайым анықтамасы коммутатор болып табылады, бірақ басқарылатын. Құлыпталған күйде ол ашық контактілермен жұмыс істейді. Сигнал үш жақтың басқару электродына қолданылғанда, құрылғы ашық күйге ауысады (өткізгіштік режимі). Осы режимде жұмыс істеген кезде, контактілер жабық болған қосқышпен параллельді сурет салуға болады.

Басқару схемасында сигнал болмаған кезде, кез келген жарты циклде (айнымалы ток тізбектерінде жұмыс жасағанда), triac ашық және жабық күйге ауысады. Triacs релелік режимде кеңінен қолданылады (мысалы, жарыққа сезімтал ажыратқыштар немесе термостаттар құрылысында). Бірақ олар жиі кернеудің фазалық бақылау принциптеріне сәйкес жұмыс істейтін басқару жүйелерінде жиі қолданылады (олар тегіс реттегіш болып табылады).

Триак жұмысының құрылымы мен принципі

Триак - бұл симметриялы тиристор ғана емес. Сондықтан атаудың негізінде қорытынды жасай аламыз - оны екі параллельді қосылып, өшіретін екі тиристормен ауыстыру оңай. Кез келген бағытта ол ток өткізеді. Триак үш негізгі шығысқа ие: сигнал беру және негізгі (анод, катод) басқару үшін, ол жұмыс ағынын өтуі мүмкін.

Триак (осы жартылай өткізгіш элементтің «күлкілі» үшін жұмыс принципі сіздің назарыңызға беріледі) ең төменгі қажетті ток мәні басқару терминалына жеткізілгенде ашылады. Немесе басқа екі электрод арасындағы потенциалдардың айырмашылығы ең жоғары рұқсат етілген мәннен жоғары болған жағдайда.

Көп жағдайларда кернеу асып кетсе, тригранс кернеудің ең үлкен амплитудасы бойынша өздігінен жұмыс жасайды. Құлыпталған күйге көшу полярлығы өзгергенде немесе жұмыс істейтін ток тогын ұстаудан төмен деңгейге дейін төмендегенде пайда болады.

Триактың қалай құлпын ашу керек

Ауыспалы ток желісінен қоректену кезінде жұмыс режимдері кернеудің жұмыс электродтары бойынша өзгеруіне байланысты өзгереді. Осы себепті басқару тогының полярлығына байланысты осы процедураның төрт түрі бөлінуі мүмкін.

Мысалы, электродтар арасында кернеу қолданылады. Басқару электродында кернеу анод тізбегіне қолданылатын белгінің керісінше. Бұл жағдайда трака квадрант бойымен қозғалады - жұмыс принципі, сіз көре аласыз, өте қарапайым.

Төрт квадрат бар, олардың әрқайсысы үшін құлыпты ашу, ұстап қалу, қосындылар анықталады. Тұтқаны ашу ток сол уақытқа дейін сақталуы тиіс, ол оны бірнеше есе (2-3-тен) ұстап тұру шамасына дейін жоғарылайды. Триак ауыстырып-қосқыштың ағымы - ең төменгі талап етілетін ток ашылуы. Егер сіз басқару тізбегіндегі ағымнан құтылсаңыз, трипа өткізгіштік күйде болады. Және бұл режимде осы уақытқа дейін жұмыс істейтін болады, ал анодтық тізбектегі ағым сақтау тогынан көп болады.

Триак шығарудың шектеулері қандай?

Жүктеме индуктивті түрінде болғанда пайдалану қиын. Кернеу мен ток өзгерісінің жылдамдығы шектеулі. Триак құлыпталған режимнен ашыққа шыққанда сыртқы тізбектегі маңызды ток пайда болады. Кернеу триаттың қуат терминалдарында дереу құлап кетпейді. Ал билік дереу дамып, үлкен мәнге жетеді. Кішкентай кеңістікке байланысты тарайтын энергия жартылай өткізгіш температурасын күрт арттырады.

Егер критикалық маңызы асып кетсе, кристал ағымның беріктігінің шамадан тыс жылдам өсуіне байланысты жойылады. Егер құлыпталған күйде тұрған үш жақты кернеу болса, онда ол керісінше күшейтеді және оны ұлғайтады (егер басқару схемасында сигнал болмаса). Бұл құбылыс байқалады, себебі заряд жартылай өткізгіштің ішкі паразиттік сыйымдылығында жинақталады. Және заряд ағыны үш жақтың құлпын ашу үшін жеткілікті мәнге ие.