Trong bài này tất cả chúng ta cùng nhau tìm hiểu và khám phá cấu trúc và nguyên tắc hoạt động giải trí của Triac, cũng như cách ứng dụng chúng trong những mạch điện lúc bấy giờ .
Triac là gì ?
TRIAC (viết tắt của TRIode for Alternating Current) là linh kiện có thể dẫn dòng điện theo cả hai chiều. Vì vậy định nghĩa dòng thuận và dòng nghịch không có ý nghĩa, tương tự cho khái niệm áp ngược. Việc kích dẫn Triac thực hiện nhờ xung dòng điện đưa vào cổng điều khiển G.
Cấu tạo, ký hiệu và phân loại Triac
Cấu tạo
Triac gồm có 3 cực 5 lớp bán dẫn tạo nên cấu trúc P-N-P-N như ở thyristor theo cả 2 chiều giữa các cực T1 và T2. Vì thế, nó có thể dẫn dòng điện theo cả 2 chiều giữa T1 và T2.
Có thể coi triac tương tự với 2 thyristor đấu song song ngược chiều. Muốn điều khiển triac, chỉ việc cung ứng xung cho chân G của triac .Triac có bốn tổng hợp điện thế hoàn toàn có thể mở cho dòng chảy qua :
Hình dưới đây minh họa điều đó :
Cách 1 và cách 3 là nhạy nhất, kế đến là cách 2 và cách 4 .
Ký hiệu và phân loại
Triac được ký hiệu là chữ T trên mạch điện tử .
Như những bạn thấy qua hình Triac có nhiều loại khác nhau đó là :
- Triac hiệu suất lớn có thân hình to ( Chịu tải và dòng lớn )
- Triac nhỏ ( Chịu tải nhỏ và dòng nhỏ )
- Triac rán trên mạch
- Triac cắm chân
Trên thị trường lúc bấy giờ, có nhiều những loại linh phụ kiện bán dẫn TRIAC, có cấu trúc TRIAC khác nhau. Sau đây chúng tôi xin trình làng đến những bạn một số ít loại TRIAC phổ cập như :
Đây là loại TRIAC tiêu chuẩn có năng lực kích hoạt trong bốn chính sách. TRIAC 4Q được phong cách thiết kế với những linh phụ kiện bảo vệ bổ trợ gồm có điện trở – tụ điện ( RC ) tại những cực chính và một cuộn cảm được mắc tiếp nối đuôi nhau bên trong thiết bị .
TRIAC 3Q không nhu yếu mạch bảo vệ nên có được cho phép được kích hoạt chỉ ở góc phần tư 1, 2 và 3. Khi so sánh với TRIAC tiêu chuẩn tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thay TRIAC 3Q hiệu suất cao hơn trong những ứng dụng có tải không điện trở .
Snubber là mạch số lượng giới hạn điện áp và tỷ suất tăng của điện áp khi tắt thiết bị. Nó cũng số lượng giới hạn vận tốc tăng dòng điện khi bật thiết bị .Trong những ứng dụng tải không điện trở, triac 3Q hiệu suất cao hơn triac 4Q. Vì triac 3Q không nhu yếu mạch bảo vệ .
Những thông số kỹ thuật quan trọng khi sử dụng Triac
Một kỹ thuật viên học nghề điện tử không hề không biết đọc linh phụ kiện và triết lý mạch. Nếu không thì cũng chỉ là làm mò, làm vẹt. Khi tất cả chúng ta muốn thay thế sửa chữa hoặc phong cách thiết kế mạch điện có sử dụng triac thì cần chăm sóc những thông số kỹ thuật quan trọng sau :
- Dòng điện định mức đi qua T1 và T2 hay còn gọi là IT.Ví dụ một động cơ ăn dòng điện khoảng 10A thì bạn không thể dùng một con triac có It dưới 10A .
- Dòng điện điều khiển IG tối thiểu và dòng điện điều khiển IG tối đa .Dòng điện điều khiển hay còn gọi là dòng điện kích Ig có giá trị rất nhỏ chỉ từ vài mA đến vài chục mA. Nếu kỹ thuật viên cho dòng điều khiển quá cao đi qua chân G thì triac sẽ chết.
- Điện áp hoạt động định mức của triac, khi tải ăn nguồn ở cấp điện áp nào thì phải dùng triac chịu được mức điện áp đó.\
- du/dt – vận tốc tăng điện áp thuận trên van .
- Irò– dòng điện rò khi van khóa .
- Idt – dòng điện duy trì .
- ∆U – sụt áp thuận trên van ( giá trị tương ứng dòng điện van = 1,5 Itb ) .
- tj – nhiệt độ tối đa của tinh thể bán dẫn .
Đặc tuyến Volt – Ampere của Triac
Đặc tính Volt – Ampere của Triac gồm có hai quá trình đặc tính ở góc phần tư thứ I và thứ III, mỗi đoạn đều giống như đặc tính thuận của một thyristor như được màn biểu diễn như hình dưới đây :
Triac hoàn toàn có thể điều khiển mở dẫn dòng bằng cả xung dòng dương ( dòng đi vào cực điều khiển ) hoặc bằng xung dòng âm ( dòng đi ra khỏi cực điều khiển ). Tuy nhiên xung dòng điều khiển âm có độ nhạy kém hơn, nghĩa là chỉ dòng chỉ hoàn toàn có thể chạy qua triac khi điện áp giữa T1 và T2 phải lớn hơn một giá trị nhất định, lớn hơn khi dùng dòng điều khiển dương .Vì vậy trong thực tiễn để bảo vệ tính đối xứng của dòng điện qua triac, sử dụng xung điều khiển âm là tốt hơn cả. Nguyên lý triển khai điều khiển bằng xung dòng điều khiển âm được màn biểu diễn như hình :
Triac đặc biệt quan trọng có ích trong những ứng dụng kiểm soát và điều chỉnh điện áp xoay chiều hoặc những công tắc nguồn tĩnh ở dải hiệu suất vừa và nhỏ .
Nguyên lý hoạt động giải trí
Điều kiện để Triac đóng điện là đưa xung kích vào cổng điều khiển trong điều kiện kèm theo sống sót điện áp trên linh phụ kiện khác 0 ( zero ) .
-
Quá trình ngắt triac: Giống như thyristor, không thể điều khiển ngắt dòng qua Triac, Triac sẽ ngắt theo quy luật đối với Thyristor. Đầu tiên là triệt tiêu dòng điện đang dẫn bằng cách thay đổi cực điện áp giữa cực A1 và A2. Sau đó cần một thời gian để khôi phục khả năng khóa của của Triac, chuyển Triac về trạng thái khóa.
-
Quá trình đóng triac: Việc đóng triac theo cả hai chiều được thực hiện nhờ vào 1 cổng G duy nhất và xung dòng kích vào cổng G có chiều bất kỳ. Bởi vì triac dẫn điện cả hai chiều nên chỉ có hai trạng thái, trạng thái dẫn và khóa. Mặc dù vậy có thể định nghĩa triac có chiều thuận và chiều nghịch.
Ứng dụng của Triac
TRIAC là một linh phụ kiện bán dẫn đóng vai trò như một công tắc nguồn đóng cắt điện cho tải xoay chiều .
Sau đây là sơ đồ mạch điện sử dụng Triac làm công tắc điều khiển:
Tính năng hai chiều của TRIAC làm cho chúng quy đổi thuận tiện cho dòng điện xoay chiều ( AC ). Ngoài ra, vận dụng một kích hoạt ở góc pha điều khiển của AC trong mạch chính được cho phép điều khiển dòng điện trung bình chảy vào tải ( điều khiển pha ). Điều này thường được sử dụng để trấn áp vận tốc của động cơ cảm ứng, đèn mờ, và trấn áp máy sưởi điện .Chúng ta hoàn toàn có thể thấy triac được sử dụng nhiều trong những đèn bàn học có kiểm soát và điều chỉnh độ sáng, những bộ điều khiển quạt trần trên nhà ( Dimmer ) trong mạch điều khiển vận tốc của máy khoan, máy cưa, trong những mạch điều khiển nồi phở điện, những bộ điều khiển nhiệt độ của lò nướng công nghiệp, những tủ hấp, tủ sấy, nồi hơi …
TRIAC dễ sử dụng và có ngân sách thấp hơn thay vì sử dụng hai thyristor cho những ứng dụng hiệu suất thấp. Khi cần có hiệu suất cao hơn, người ta thường sử dụng hai thyristor đặt đối song với nhau .Triac ứng dụng trong đèn tự động hóa :
Tuy nhiên người ta không sử dụng nó trong những ứng dụng chuyển mạch hiệu suất cao – một trong những nguyên do là đặc tính chuyển mạch không đối xứng của nó .TRIAC được sử dụng trong nhiều ứng dụng chuyển mạch điện :
- Kiểm soát những thiết bị gia dụng nhỏ chạy bằng điện xoay chiều .
- Điều khiển động cơ nhỏ .
- Điều khiển vận tốc quạt điện .
- Đèn kiểm soát và điều chỉnh ánh sáng trong nhà …
Cách đo và kiểm tra Triac
Một số dạng chết ở Triac và những chú ý quan tâm khi sửa chữa thay thế
+ Ở triac thường chỉ có 2 dạng chết đại trà phổ thông nhất đó chính là :
- Chập T1 với T2 cấp điện liên tục cho phụ tải
- Đứt T1 với T2
Các bạn hoàn toàn có thể xem cách đo Triac ở phần bên dưới để kiểm tra xem Triac của bạn còn sống hay bị hỏng .
- Trường hợp bị hỏng bạn chỉ cần mua đúng linh phụ kiện, sửa chữa thay thế đúng chân .
+ Khi thay thế sửa chữa Triac trong những thiết bị điện, người thay thế sửa chữa cần quan tâm một số ít yếu tố sau :
- Nắm được định mức của dòng điện qua T1, T2 một cách đơn cử để chọn cách đo và kiểm tra Triac, mua Triac tương thích .
- Khi thực thi chọn dòng điện IG điều khiển tối thiểu và tối đa tương thích ; nếu chọn sai dòng điện qua những chân G hoàn toàn có thể khiến Triac nhanh gọn bị chết. .
Cách đo và kiểm tra
- Hướng dẫn cách đo Triac bằng đồng hồ đeo tay vạn năng .
Đầu tiên kiểm soát và điều chỉnh công tắc nguồn đồng hồ đeo tay ở thang đo điện trở cao ( 100K ), sau đó nối que đo dương của đồng hồ đeo tay với chân MT1 của triac và que đo âm tới chân MT2 của triac ( bạn hoàn toàn có thể hòn đảo ngược lại liên kết ) .+ Kim đồng hồ sẽ lên và cho hiệu quả điện trở cao. Tiếp tục chuyển công tắc nguồn chọn sang thang đo điện trở thấp, liên kết MT1 và cổng G với que đo dương và MT2 với que đo âm của đồng hồ đeo tay .+ Kim đồng hồ sẽ cho hiệu quả điện trở thấp. Nếu bạn triển khai đúng với những bước trên thì triac còn hoạt động giải trí tốt .
- Tuy nhiên giải pháp trên không vận dụng cho những triac nhu yếu điện áp cổng và dòng cao để kích hoạt .
Cách mắc Triac trong thực tiễn
Hình bên diễn đạt ᴄáᴄh thứᴄ điều khiển một bóng đèn ѕợi đốt 100W. Một nguồn điện lưới хoaу ᴄhiều đượᴄ mắᴄ tiếp nối đuôi nhau ᴠới bóng trải qua một triaᴄ. Rất dễ để nhìn ra là ᴄựᴄ T1 ᴄủa triaᴄ đượᴄ đấu trựᴄ tiếp ᴠới một ᴄựᴄ ᴄủa nguồn, ᴄựᴄ T2 ᴄủa Triaᴄ đượᴄ đấu ᴠới một ᴄựᴄ ᴄủa bóng ᴠà ᴄựᴄ ᴄòn lại ᴄủa bóng đượᴄ đấu ᴠới ᴄựᴄ ᴄòn lại ᴄủa nguồn .Chân điều khiển G ᴄủa triaᴄ đượᴄ đấu tiếp nối đuôi nhau ᴠới một điện trở 50 Ôm. Một nguồn điện áp điều khiển VG ѕẽ ᴄấp một tín hiệu điện đến ᴄhân G trải qua điện trở nàу. Khi ᴄhưa ᴄấp tín hiệu điện VG thì bóng đèn ѕẽ không ѕáng ᴠì T1 ᴠà T2 không thông nhau, khi ᴄấp một tín hiệu VG đến điện trở thì ѕẽ ᴄó dòng điện kíᴄh ᴄhạу từ G ѕang T1 .Dòng điện kíᴄh nàу đượᴄ ᴄoi là dòng mồi để ᴄho T1 ᴠà T2 thông nhau, lúᴄ nàу bóng đèn ᴄủa ᴄhúng ta ѕẽ ѕáng. Vậу để T1 ᴠà T2 thông nhau thì bắt buộᴄ phải ᴄho một dòng điện kíᴄh ᴄhạу từ G ѕang T1 hoặᴄ ᴄhạу từ T1 ѕang G.Trong thựᴄ tế thì tín hiệu điều khiển ѕẽ từ ᴄáᴄ mạᴄh điều khiển bơm ra một dòng điện để kíᴄh ᴠào ᴄhân G, lúᴄ đó T1 ᴠà T2 ѕẽ thông nhau để ᴄấp điện ᴄho tải ᴄủa ᴄhúng ta. Hãу nhớ rằng dòng điện điều khiển đi ᴠào ᴄhân G ᴄó giá trị rất nhỏ từ ᴠài mA đến ᴠài ᴄhụᴄ mA trong khi đó dòng đi qua tải ᴄhạу từ ᴄhân T1 ѕang ᴄhân T2 ᴄó thể lên đến hàng trăm, hàng nghìn A .
Lời kết
Hi vọng sau bài viết này những bạn đã học được cách sử dụng Triac cho những ứng dụng điều khiển điện oãy chiều. Nếu cảm thấy bài viết có ích hay nhìn nhận và san sẻ cho bè bạn. Đừng quên tham gia nhóm Nghiện lập trình để cùng trao đổi và liên kết nhé !
5/5 – ( 1 bầu chọn )
