Ce este diac: construcție, lucru și aplicare în declanșarea triacului

DIAC este un dispozitiv semiconductor care are trei straturi și două joncțiuni. Cuvântul DIAC constă din două părți, DI și AC. DI reprezintă dioda (sau două. Ca Di, Tri, Quad, Penta etc.), iar AC reprezintă curent alternativ. DIAC este acronimul diodei pentru curent alternativ .

În imaginea de mai jos este afișat simbolul DIAC.

DIAC este o combinație de două diode în paralel, una în polarizare înainte și cealaltă este în stare de polarizare inversă față de ambele părți. DIAC este o diodă special construită, care permite curentului să treacă în ambele direcții atunci când sunt îndeplinite anumite condiții.

Un alt lucru interesant despre DIAC este că, datorită direcției de curent specificate, este considerat un dispozitiv bidirecțional. DIAC are doar doi pini anodici și nu există pini catodici. Aceste două terminale anodice sunt adesea menționate la Terminalul Principal 1 (MT1) și Terminalul Principal 2 (MT2).

Construcția DIAC

Construcția DIAC urmează aceeași regulă ca o construcție tipică de tranzistor fără terminalul de bază. După cum sa discutat mai sus, construcția DIAC are două terminale principale, MT1 și MT2. Construcția DIAC utilizează două materiale de tip P și trei materiale de tip N fără terminalul porții.

În imaginea de mai sus, sunt afișate trei regiuni de tip N cu numele NA, NB și NC.

Regiunile de tip P sunt prezentate ca PA și PB. Dacă terminalul MT1 a devenit mai pozitiv decât MT2, curentul va curge în direcția PA -> NB -> PB -> NC. Când apare situația inversă, terminalul MT2 a devenit mai pozitiv decât MT1 și curentul va curge într-o direcție de PB -> NB -> PA -> NA.

Diac începe doar pentru a conduce curentul atunci când este atinsă tensiunea de străpungere.

În timpul situațiilor de avarie, există o scădere bruscă a căderii de tensiune care apare în DIAC și debitul de curent va crește prin el. Această stare se numește regiune de rezistență dinamică negativă. Conducerea continuă până când curentul scade la o anumită valoare numită curent de menținere. Sub acest curent de reținere, rezistența DIAC devine ridicată și va intra în stare neconductivă.

Deoarece DIAC este un dispozitiv bidirecțional, se va întâmpla pentru ambele direcții ale curentului.

Curba caracteristică DIAC

În imaginea de mai sus, este prezentată caracteristica IV reală a DIAC. Curba arată ca cuvântul englez Z. DIAC rămâne în starea neconductivă până când se atinge tensiunea de avarie. Curba lentă înainte de a merge la linia dreaptă se datorează curentului de scurgere. După ce tensiunea de avarie este atinsă, DIAC intră în starea de rezistență scăzută și fluxul de curent prin diodă este crescut rapid, care este prezentat ca o linie dreaptă. Dar în timpul stării de conducere a curentului, căderea de tensiune pe diodă este redusă, prin urmare linia nu este perfectă la 90 de grade.

Aplicații DIAC

DIAC este special conceput pentru a declanșa triac sau un SCR. După cum sa discutat mai sus, DIAC intră în conducerea avalanșei la tensiunea de rupere. Datorită acestui fapt, dispozitivul prezintă caracteristici de rezistență negative și căderea de tensiune pe el scade dramatic, de obicei la aproximativ 5 volți. Acest lucru creează o întrerupere a curentului, care este suficientă pentru a activa sau declanșa un TRIAC sau un SCR.

DIAC este de asemenea aplicabil pentru aplicații de declanșare simetrice, deoarece DIAC conduce în ambele direcții.

Acum, cea mai importantă întrebare este, de ce avem nevoie de DIAC pentru a declanșa un TRIAC?

TRIAC nu declanșează simetric și din această cauză, TRIAC nu declanșează la același nivel de tensiune a porții pentru o polaritate ca pentru cealaltă. Acest lucru duce la un rezultat nedorit. Tragerea nesimetrică are ca rezultat o formă de undă curentă care are o varietate mai mare de frecvențe armonice, ducând la posibilități incerte în circuitul de alimentare. Pentru a reveni din această situație și pentru a reduce conținutul armonic într-un sistem de alimentare, DIAC este plasat în serie cu poarta unui TRIAC.

Aplicația DIAC de bază este prezentată în imaginea de mai jos, unde DIAC este utilizat ca dispozitiv de declanșare al TRIAC.

DIAC este conectat în serie cu poarta unui TRIAC. DIAC nu permite niciun curent de poartă până când tensiunea de declanșare nu a atins un anumit nivel repetabil în ambele direcții. În acest caz, punctul de tragere al TRIAC de la o jumătate de ciclu la următorul ciclu de jumătate tinde să fie mai consistent și reduce conținutul total de armonici al sistemului.

Exemplu practic de DIAC

Să vedem un circuit practic folosind DIAC. În circuitul de mai jos se utilizează un DIAC pentru a clipi un LED.

Construcția este destul de simplă, constă din două diode 1N4007, care este o diodă de redresare 1000A 1A și un condensator de 47uF cu o clasificare de cel puțin 300V. Pentru DIAC, DB3, DB4 sau NTE6408 pot fi utilizate. Două rezistențe de 20k și 100 ohmi (½ wați) sunt utilizate împreună cu un LED standard de culoare albastră, (3v)

Aici sunt utilizate două diode în scopuri de siguranță care convertesc AC în CC. Condensatorul este încărcat rapid de diode și, de îndată ce tensiunea încărcată atinge tensiunea de rupere a DIAC, începe să conducă și să aprindă LED-ul. După aprinderea LED-ului și în timp ce curentul trece prin DIAC, căderea de tensiune scade și steaua condensatorului se descarcă prin rezistorul de 20k.

Timpul de pornire și oprire a LED-ului poate fi controlat prin schimbarea valorii condensatorului.

În cele de mai jos, simularea este prezentată în Proteus.

Construcția Quadrac

Quadrac este un tip special de tiristor care utilizează DIAC și TRIAC într-un singur pachet. În acest dispozitiv, DIAC este utilizat pentru a declanșa intern TRIAC. Quadrac are o gamă largă de aplicații, cum ar fi comutarea, controlul modulației de temperatură, controlul vitezei sau diferite aplicații legate de variație.