Przekaźniki półprzewodnikowe AC są szeroko stosowane w systemy sterowania ogrzewaniem, ale czy wiesz, jaki jest najważniejszy element wewnątrz przekaźnika półprzewodnikowego AC (używanego do sterowania prądem przemiennym lub stałym)?
Przekaźniki półprzewodnikowe AC zawierają różne elementy, takie jak rezystory, kondensatory, obwody izolacyjne z transoptorem i jednostki sterujące.
Spośród tych elementów najważniejszy jest TRIAC lub tyrystor back-to-back. Odpowiada on za włączanie i wyłączanie obciążenia, zapewniając niezawodne działanie.
Chociaż TRIAC-i i tyrystory back-to-back działają podobnie, jakie są między nimi kluczowe różnice?
W tym artykule znajdziesz odpowiedzi na następujące pytania:
- Co to jest?
- Najważniejsze różnice między nimi
Kontynuujmy!
Co to jest TRIAC?
TRIAC jest skrótem od Triode AC Switch (przełącznik trójodowy prądu przemiennego), który składa się z dwóch tyrystorów połączonych w przeciwfazę, umieszczonych w jednym obudowie i posiadających wspólną bramkę.
W przeciwieństwie do tyrystorów jednokierunkowych, które przewodzą prąd stały tylko w jednym kierunku, TRIAC-i są przeznaczone do sterowania prądem przemiennym.
Posiada trzy zaciski: MT1, MT2 i G, gdzie zacisk G służy do wyzwalania przewodzenia między MT1 i MT2 w dwóch kierunkach.
Po podłączeniu prądu wyzwalającego do zacisku G, TRIAC pozostanie w stanie włączenia.
Jak to wyłączyć?
Istnieją dwie metody:
Pierwsza metoda polega na odłączeniu głównego zasilania od zacisków MT1 i MT2;
Drugą metodą jest usunięcie sygnału wyzwalającego bramkę (G), a TRIAC wyłączy się automatycznie, gdy następny prąd obciążenia naturalnie przekroczy zero. Ta metoda wyłączania wykorzystująca charakterystykę przejścia przez zero prądu przemiennego stanowi podstawę sterowania fazą prądu przemiennego (np. ściemnianie i regulacja prędkości) oraz działania przekaźników półprzewodnikowych.
Co to jest tyrystor?
Przyjrzyjmy się teraz tyrystorom.
Ściśle rzecz biorąc, tyrystor jest kluczowym elementem dwukierunkowego prostownika sterowanego krzemem (TRIAC).
Jak pokazano we wstępie do TRIAC powyżej, dwa tyrystory umieszczone tyłem do siebie tworzą TRIAC i razem tworzą kompletne urządzenie sterujące.
Tyrystor, znany również jako SCR (krzemowy prostownik sterowany), służy do sterowania zasilaczami prądu stałego.
Tyrystor można porównać do kranu.
Jego zasada działania jest następująca: anoda (A) tyrystora jest jak wlot kranu; prąd przepływa z anody, tak jak woda wpływa do kranu przez wlot.
Katoda (K) jest jak wylewka kranu; prąd wypływa z katody, tak jak woda wypływa z wylewki.
Elektroda kontrolna (G) pełni kluczową rolę kontrolną i można ją porównać do uchwytu kranu.
Podanie sygnału wyzwalającego do elektrody sterującej jest równoważne z obróceniem uchwytu; tyrystor przewodzi, a prąd płynie płynnie.
Należy pamiętać, że tyrystory mają przewodność jednokierunkową. Po włączeniu pozostają one w stanie przewodzenia nawet po usunięciu sygnału bramki. Jednak w przypadku stosowania do sterowania zasilaniem prądem przemiennym tyrystor wyłącza się, gdy napięcie prądu przemiennego zmienia polaryzację.
Najważniejsze różnice między TRIAC a tyrystorem
Sama wiedza o tym, czym są triaki i tyrystory, nie wystarczy. Aby lepiej je zrozumieć lub wybrać, powinniśmy dokładnie poznać różnice między nimi.
Następnie wymienimy 7 kluczowych różnic, w tym kierunek prądu, strukturę, zastosowanie obwodu, metodę wyzwalania, metodę wyłączania, obszary zastosowania i maksymalny prąd przepływowy.
| Pozycja | TRIAC | Tyrystor (SCR) |
|---|---|---|
|
Kierunek prądu |
Dwukierunkowy. Prąd przepływa między MT1 a MT2. |
Jednokierunkowy. Prąd płynie od A do K. |
|
Struktura |
Odpowiednik dwóch SCR połączonych równolegle w odwrotnej kolejności i zintegrowanych na jednym układzie scalonem krzemowym. |
Czterowarstwowa struktura półprzewodnikowa (PNPN). |
|
Zastosowanie obwodu |
Bezpośrednia kontrola obwodów prądu przemiennego, takich jak regulacja napięcia prądu przemiennego, ściemnianie i regulacja prędkości silnika. |
Obwody prądu stałego; lub sterowanie prostownikiem pełnookresowym/półokresowym dla obwodów prądu przemiennego. |
|
Metoda wyzwalania |
W przypadku układów złożonych do wyzwalania możemy użyć DIAC, impulsów, obwodów DC/logicznych lub obwodów RC. |
Proste, impuls dodatni jest podawany na bramkę względem katody. |
|
Metoda wyłączania |
Gdy prąd przechodzi przez zero, usunięcie sygnału sterującego może wyłączyć lub odciąć zasilanie od MT1 do MT2. |
W obwodach prądu stałego do wyłączania prądu stosuje się obwód komutacyjny; w obwodach prądu przemiennego prąd wyłącza się automatycznie, gdy przekroczy wartość zerową. |
|
Zastosowanie |
Regulacja napięcia sterowana fazowo, taka jak ściemniacze, regulatory napięcia i regulatory prędkości. |
Prostownik, falownik, sterowanie ogrzewaniem systemu prądu stałego. |
|
Maksymalny prąd przepływowy |
320 amperów, jeśli wewnątrz obudowy SSR, maksymalnie 40 amperów |
3200 amperów |
Wskazówki dotyczące wyboru TRIAC-ów i tyrystorów
Poniżej przedstawiamy wskazówki dotyczące wyboru i sugestie z punktu widzenia aplikacji:
Do sterowania domowymi urządzeniami prądu przemiennego (takimi jak silniki indukcyjne w lodówkach lub wentylatorach, oświetlenie prądu przemiennego lub silniki ogólnego przeznaczenia) zazwyczaj wybiera się triak (TRIAC).
Do sterowania urządzeniami prądu stałego lub wykonywania precyzyjnego prostowania prądu przemiennego o dużej mocy (np. sterowniki silników prądu stałego lub prostowniki sterowane fazowo) zazwyczaj stosuje się standardowy tyrystor (SCR).
Ponadto, jeśli dysponujesz tylko tyrystorami, ale chcesz sterować obciążeniem prądu przemiennego, możesz połączyć dwa tyrystory równolegle w odwrotnej kolejności, aby uzyskać taką samą funkcję jak dwukierunkowy przełącznik prostownika sterowanego krzemem (SCR). Metoda ta jest bardzo odpowiednia do sterowania obciążeniami prądu przemiennego o dużej mocy.
Wnioski
TRIAC i tyrystory to dwa różne typy urządzeń półprzewodnikowych o różnych poziomach mocy i zastosowaniach.
Można je znaleźć nie tylko w przekaźniki półprzewodnikowe ale także w innych urządzeniach, takich jak Regulatory mocy SCR, regulatory ściemniania, falowniki mocy, softstarty itp.
Jeśli szukasz triaków, takich jak BTA16, BTA26, BTA41 lub tyrystorów serii MTC, MTA, MTK i MTX, możesz wysłać zapytanie na adres shonxu@lorentzzi.com więcej informacji!
