Какво е diac: конструкция, работа и приложение при задействане на триак

DIAC е полупроводниково устройство, което има три слоя и два кръстовища. Думата DIAC се състои от две части, DI и AC. DI означава диод (или два. Като Di, Tri, Quad, Penta и др.), А AC означава променлив ток. DIAC е съкращението на диода за променлив ток .

На изображението по-долу е показан символът DIAC.

DIAC е комбинация от два диода успоредно, единият е с пристрастие напред, а другият е в състояние на обратно отклонение по отношение на двете страни. DIAC е специално конструиран диод, който позволява преминаването на ток в двете посоки, когато са изпълнени определени условия.

Още едно интересно нещо за DIAC е, че поради непосочена посока на текущия поток той се счита за двупосочно устройство. DIAC има само два анодни щифта и няма катодни щифтове. Тези два анодни терминала често се наричат главен терминал 1 (MT1) и главен терминал 2 (MT2).

Изграждане на DIAC

DIAC конструкцията следва същото правило като типичната транзисторна конструкция без базовия терминал. Както беше обсъдено по-горе, конструкцията на DIAC има два основни терминала, MT1 и MT2. Конструкцията DIAC използва два P-типа материали и три N-тип материали без терминала на портата.

В горното изображение са показани три N-тип области с името на NA, NB и NC.

Региони от тип P са показани като PA и PB. Ако терминалът MT1 стане по-положителен от MT2, токът ще тече в посока PA -> NB -> PB -> NC. Когато възникне обратната ситуация, терминалът MT2 става по-положителен от MT1 и токът ще тече в посока PB -> NB -> PA -> NA.

В DIAC само започва да провежда тока при достигане на разпределението на напрежението.

По време на аварии възниква внезапно намаляване на спада на напрежението в DIAC и текущият поток ще се увеличи през него. Това състояние се нарича регион с отрицателно динамично съпротивление. Провеждането продължава, докато токът намалее до определена стойност, наречена задържащ ток. Под този задържащ ток съпротивлението на DIAC става високо и то ще влезе в непроводящо състояние.

Тъй като DIAC е двупосочно устройство, това ще се случи и за двете посоки на тока.

Характеристична крива на DIAC

На горното изображение е показана действителната IV характеристика на DIAC. Кривата изглежда като английската дума Z. DIAC остава в непроводимо състояние, докато достигне напрежението на пробив. Бавната крива преди преминаване към права линия се дължи на тока на утечка. След достигане на напрежението на пробив, DIAC влиза в състояние на ниско съпротивление и текущият поток през диода се увеличава бързо, което е показано като права линия. Но по време на текущото проводящо състояние спадът на напрежението на диода намалява, поради което линията не е идеална на 90 градуса.

DIAC приложения

В DIAC е проектиран специално, за да задейства TRIAC или SCR. Както беше обсъдено по-горе, DIAC преминава в лавинна проводимост при напрежението на прекъсване. Поради това устройството показва отрицателни характеристики на съпротивление и спадът на напрежението в него драстично намалява, обикновено до около 5 волта. Това създава прекъсване на тока, което е достатъчно за включване или задействане на TRIAC или SCR.

DIAC е приложим и за симетрични задействащи приложения, тъй като DIAC провежда и в двете посоки.

Сега най-важният въпрос е, защо се нуждаем от DIAC, за да задействаме TRIAC?

TRIAC не се задейства симетрично и поради това TRIAC не задейства при същото ниво на напрежение на портата за едната полярност, както за другата. Това води до нежелан резултат. Несиметричното изстрелване води до токова форма на вълната, която има по-голямо разнообразие от хармонични честоти, води до несигурни възможности вътре в силовата верига. За да се възстанови от тази ситуация и да намали хармоничното съдържание в енергийната система, DIAC се поставя последователно с портата на TRIAC.

Основното приложение на DIAC е показано на изображението по-долу, където DIAC се използва като задействащо устройство на TRIAC.

DIAC е свързан последователно с портата на TRIAC. DIAC не позволява никакъв ток на затвора, докато напрежението на задействане достигне определено повтарящо се ниво в двете посоки. В този случай точката на стрелба на TRIAC от половин цикъл до следващия половин цикъл е по-последователна и намалява общото хармонично съдържание на системата.

Практически пример за DIAC

Нека видим практическа схема, използваща DIAC. В схемата по-долу DIAC се използва за мигане на светодиод.

Конструкцията е доста проста, тя се състои от два 1N4007 диода, който е 1000V 1A диод с изправител и кондензатор 47uF с номинал от поне 300V. За DIAC могат да се използват DB3, DB4 или NTE6408. Използват се два резистора от 20 k и 100 ома (½ вата) заедно със стандартен светодиод в син цвят, (3v)

Тук с цел безопасност се използват два диода, които преобразуват AC в DC. Кондензаторът бързо се зарежда от диодите и веднага след като зареденото напрежение достигне напрежението на пробив на DIAC, той започва да провежда и да включва светодиода. След включване на светодиода и докато токът преминава през DIAC, спадът на напрежението намалява и звездата на кондензатора се разрежда през резистора 20k.

Времето за включване и изключване на светодиода може да се контролира чрез промяна на стойността на кондензатора.

По-долу симулацията е показана в Proteus.

Конструкцията Quadrac

Quadrac е специален тип тиристор, който използва DIAC и TRIAC в един пакет. В това устройство DIAC се използва за вътрешно задействане на TRIAC. Quadrac има широк спектър от приложения като превключване, контрол на температурната модулация, контрол на скоростта или различни приложения, свързани с димера.