Glavne karakteristike triaca

Svi poluvodički uređaji temelje se na spojevima, a ako je uređaj s tri spoja tiristor, tada su dva uređaja s tri spoja spojena paralelno u zajedničko kućište već triak, odnosno simetrični tiristor. U literaturi na engleskom jeziku naziva se «TRIAC» - AC trioda.

Na ovaj ili onaj način, triac ima tri izlaza, od kojih su dva snaga, a treći je kontrola ili vrata (engleski GATE). U isto vrijeme, triac nema određenu anodu i katodu, budući da svaka od energetskih elektroda u različito vrijeme može djelovati i kao anoda i kao katoda.

Zbog ovih karakteristika, trijaci se vrlo široko koriste u krugovima izmjenične struje. Osim toga, trijaci su jeftini, imaju dug vijek trajanja i ne uzrokuju iskrenje u usporedbi s mehaničkim sklopnim relejima, što osigurava njihovu stalnu potražnju.

Pogledajmo glavne karakteristike, odnosno glavne tehničke parametre trijaka i objasnimo što svaki od njih znači. Razmotrit ćemo primjer prilično uobičajenog triaka BT139-800, koji se često koristi u raznim vrstama regulatora.Dakle, glavne karakteristike triaka:

• Maksimalni napon;

• Maksimalni ponavljajući impulsni napon u isključenom stanju;

• Maksimalna struja otvorenog stanja s prosjekom razdoblja;

• Maksimalna kratkotrajna impulsna struja u otvorenom stanju;

• Maksimalni pad napona preko triaka u otvorenom stanju;

• Minimalna DC upravljačka struja potrebna za uključivanje triaka;

• Kontrolni napon vrata koji odgovara minimalnoj istosmjernoj struji vrata;

• Kritična brzina porasta napona u zatvorenom stanju;

• Kritična brzina porasta struje otvorenog stanja;

• Vrijeme uključivanja;

• Raspon radne temperature;

• Okvir.

Maksimalni napon

Za naš primjer, to je 800 volti. To je napon koji, kada se primijeni na opskrbne elektrode triaka, teoretski neće uzrokovati štetu. U praksi, ovo je najveći dopušteni radni napon za krug spojen ovim triakom u uvjetima radne temperature koji su unutar dopuštenog temperaturnog raspona.

Čak i kratkotrajno prekoračenje ove vrijednosti ne jamči daljnji rad poluvodičkog uređaja. Sljedeći parametar će pojasniti ovu odredbu.

Maksimalni ponavljajući vršni napon izvan stanja

Ovaj je parametar uvijek naveden u dokumentaciji i znači samo vrijednost kritičnog napona, što je granica za ovaj triak.

To je napon koji se ne može prekoračiti na vrhuncu. Čak i ako je triac zatvoren i ne otvara se, ugrađen u krug s konstantnim izmjeničnim naponom, triac se neće slomiti ako amplituda primijenjenog napona ne prelazi 800 volti za naš primjer.

Ako se na zatvoreni triac, barem u dijelu perioda izmjeničnog napona, dovede barem malo veći napon, proizvođač ne jamči njegovu daljnju učinkovitost. Ova stavka opet se odnosi na uvjete dopuštenog temperaturnog raspona.

Maksimum, prosjek razdoblja, trenutno stanje

Takozvana maksimalna srednja kvadratna struja (RMS — root mean square) struja, za sinusoidnu struju, to je njezina prosječna vrijednost, u uvjetima prihvatljive radne temperature triaka. Za naš primjer to je maksimalno 16 A na temperaturama triaka do 100 ° C. Vršna struja može biti veća kao što pokazuje sljedeći parametar.

Maksimalna kratkotrajna impulsna struja u otvorenom stanju

Ovo je vršna struja koja je navedena u dokumentaciji triaka, nužno uz maksimalno dopušteno trajanje struje ove vrijednosti u milisekundama. Za naš primjer to je 155 ampera za najviše 20 ms, što praktički znači da bi trajanje tolike struje trebalo biti i kraće.

Imajte na umu da se RMS struja ni pod kojim okolnostima ne smije prekoračiti. To je zbog najveće snage koju rasipa kućište triaka i najveće dopuštene temperature matrice ispod 125 °C.

Maksimalni pad napona na trijaku u otvorenom stanju

Ovaj parametar označava maksimalni napon (za naš primjer je 1,6 volti) koji će se uspostaviti između energetskih elektroda triaka u otvorenom stanju, pri struji navedenoj u dokumentaciji u njegovom radnom krugu (za naš primjer, pri struji od 20 ampera). Općenito, što je struja veća, to je veći pad napona na trijaku.

Ova karakteristika je neophodna za toplinske proračune, jer neizravno obavještava dizajnera o maksimalnoj potencijalnoj vrijednosti snage koju rasipa kućište triaka, što je važno pri odabiru hladnjaka. Također omogućuje procjenu ekvivalentnog otpora triaka pod određenim temperaturnim uvjetima.

Minimalna istosmjerna pogonska struja potrebna za uključivanje triaka

Minimalna struja kontrolne elektrode triaka, mjerena u miliamperima, ovisi o polaritetu uključivanja triaka u trenutnom trenutku, kao io polaritetu upravljačkog napona.

Za naš primjer, ova struja se kreće od 5 do 22 mA, ovisno o polaritetu napona u krugu kojim upravlja triac. Pri razvoju sheme upravljanja triakom, bolje je približiti upravljačku struju maksimalnoj vrijednosti, za naš primjer je 35 ili 70 mA (ovisno o polaritetu).

Kontrolni napon vrata odgovara minimalnoj istosmjernoj struji vrata

Da biste postavili minimalnu struju u krugu upravljačke elektrode triaka, potrebno je primijeniti određeni napon na ovu elektrodu. Ovisi o naponu koji se trenutno primjenjuje u strujnom krugu trijaka i također o temperaturi trijaka.

Dakle, za naš primjer, s naponom od 12 volti u krugu napajanja, kako bi se osiguralo da je upravljačka struja postavljena na 100 mA, mora se primijeniti najmanje 1,5 volti. A pri temperaturi kristala od 100 ° C, s naponom u radnom krugu od 400 volti, napon potreban za upravljački krug bit će 0,4 volta.

Kritična brzina porasta napona u zatvorenom stanju

Ovaj parametar se mjeri u voltima po mikrosekundi.Za naš primjer, kritična brzina porasta napona na opskrbnim elektrodama je 250 volti po mikrosekundi. Ako se ova brzina prekorači, tada se triac može lažno otvoriti neodgovarajuće čak i bez primjene bilo kakvog upravljačkog napona na njegovu upravljačku elektrodu.

Da bi se to spriječilo, potrebno je osigurati takve radne uvjete da se anodni (katodni) napon sporije mijenja, kao i isključiti sve smetnje čija dinamika prelazi ovaj parametar (bilo kakav impulsni šum i sl. n.).

Kritična brzina porasta struje otvorenog stanja

Mjereno u amperima po mikrosekundi. Ako se ova brzina premaši, triac će se slomiti. Za naš primjer, maksimalna brzina porasta pri uključivanju je 50 A po mikrosekundi.

Vrijeme uključivanja

Za naš primjer, ovo vrijeme je 2 mikrosekunde. Ovo je vrijeme koje protekne od trenutka kada struja vrata dosegne 10% svoje vršne vrijednosti do trenutka kada napon između anode i katode triaka padne na 10% svoje početne vrijednosti.

Raspon radne temperature

Tipično, ovaj raspon je od -40 ° C do + 125 ° C. Za ovaj temperaturni raspon, dokumentacija daje dinamičke karakteristike triaka.

Okvir

U našem primjeru slučaj je to220ab, prikladan je jer omogućuje pričvršćivanje triaka na mali hladnjak. Za toplinske proračune, dokumentacija triaca daje tablicu ovisnosti raspršene snage o prosječnoj struji triaca.