Relés de estado sólido CA são amplamente utilizados em sistemas de controle de aquecimento, mas você sabe qual é o componente mais importante dentro de um relé de estado sólido CA (usado para controle CA ou CC)?
Os relés de estado sólido CA contêm vários componentes, tais como resistores, capacitores, circuitos de isolamento optocoupler e unidades de controle.
Entre esses componentes, o mais importante é o TRIAC ou tiristor back-to-back. Ele é responsável por ligar e desligar a carga, garantindo uma operação confiável.
Embora os TRIACs e os tiristores back-to-back funcionem de maneira semelhante, quais são as principais diferenças entre eles?
Este artigo responderá às seguintes perguntas:
- O que são?
- Principais diferenças entre eles
Vamos continuar!
O que é um TRIAC?
TRIAC é uma abreviação de Triode AC Switch (Interruptor CA Triodo), que consiste em dois tiristores conectados em anti-reverso, embalados juntos, compartilhando um gate comum.
Ao contrário dos tiristores unidirecionais, que conduzem corrente contínua apenas em uma única direção, os TRIACs são projetados para controle de corrente alternada.
Possui três terminais: MT1, MT2 e G, sendo que o terminal G é utilizado para acionar a condução entre MT1 e MT2 de forma bidirecional.
Uma vez que uma corrente de disparo é aplicada ao terminal G, o TRIAC permanecerá no estado ligado.
Então, como desligá-lo?
Existem dois métodos:
O primeiro método consiste em desligar a alimentação principal dos terminais MT1 e MT2;
O segundo método consiste em remover o sinal de disparo da porta (G), e o TRIAC desligará automaticamente quando a próxima corrente de carga cruzar naturalmente o zero. Este método de desligamento, utilizando a característica de cruzamento zero da corrente CA, é a base para o controle de fase CA (como regulação de intensidade e velocidade) e a operação de relés de estado sólido.
O que é um tiristor?
Agora vamos dar uma olhada nos tiristores.
A rigor, o tiristor é um componente essencial de um retificador controlado por silício bidirecional (TRIAC).
Conforme mostrado na introdução ao TRIAC acima, dois tiristores colocados em série constituem um TRIAC e, juntos, formam um dispositivo de controle completo.
O tiristor, também conhecido como SCR (retificador controlado por silício), é utilizado para controlar fontes de alimentação CC.
Você pode pensar em um tiristor como uma torneira.
Seu princípio de funcionamento é o seguinte: o ânodo (A) do tiristor é como a entrada da torneira; a corrente flui a partir do ânodo, assim como a água entra na torneira pela entrada.
O cátodo (K) é como a saída de uma torneira; a corrente flui para fora do cátodo, assim como a água flui para fora da saída.
O eletrodo de controle (G) desempenha um papel crucial no controle e pode ser comparado à alavanca de uma torneira.
Aplicar um sinal de disparo ao eletrodo de controle é equivalente a girar a manivela; o tiristor conduz e a corrente flui suavemente.
É importante observar que os tiristores têm condutividade unidirecional. Uma vez ligados, eles permanecem em condução mesmo após a remoção do sinal do gate. No entanto, quando usado para controlar a energia CA, o tiristor desligará quando a tensão CA inverter a polaridade.
Principais diferenças entre TRIAC e tiristor
Não basta saber o que são triacs e tiristores; para compreendê-los melhor ou selecioná-los, devemos entender claramente as diferenças entre eles.
A seguir, listaremos 7 diferenças principais, incluindo direção da corrente, estrutura, aplicação do circuito, método de acionamento, método de desligamento, áreas de aplicação e corrente máxima de passagem.
| Item | TRIAC | Tiristor (SCR) |
|---|---|---|
|
Direção atual |
Bidirecional. A corrente flui entre MT1 e MT2. |
Unidirecional. A corrente flui de A para K. |
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Estrutura |
Equivalente a dois SCRs conectados em paralelo reverso e integrados em um único chip de silício. |
Estrutura semicondutora de quatro camadas (PNPN). |
|
Aplicação do circuito |
Controle direto de circuitos CA, como regulação de tensão CA, regulação de intensidade luminosa e controle de velocidade do motor. |
Circuitos CC; ou controle retificador de onda completa/meia onda para circuitos CA. |
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Método de acionamento |
Complexo, podemos usar DIAC, pulsos, circuitos DC/lógicos ou circuitos RC para acionamento. |
Simples, um pulso positivo é aplicado ao portão em relação ao cátodo. |
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Método de desligamento |
Quando a corrente passa por zero, remover o sinal de controle pode desligar ou cortar a energia de MT1 para MT2. |
Em circuitos CC, um circuito comutador é usado para desligar a corrente; em circuitos CA, a corrente desliga automaticamente quando cruza o zero. |
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Aplicativo |
Regulação de tensão controlada por fase, como reguladores de intensidade luminosa, reguladores de tensão e controladores de velocidade. |
Retificador, inversor, controle de aquecimento do sistema CC. |
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Corrente máxima de passagem |
320 amperes, se dentro de caixas SSR, máximo 40 amperes |
3200 amperes |
Dicas para a seleção de TRIACs e tiristores
A seguir, forneceremos dicas e sugestões de seleção do ponto de vista da aplicação:
Para controlar aparelhos domésticos de CA (como motores de indução em geladeiras ou ventiladores, luzes de CA ou motores de uso geral), normalmente se escolhe um triac (TRIAC).
Para controlar equipamentos CC ou realizar retificação CA precisa e de alta potência (como drivers de motor CC ou retificadores controlados por fase), normalmente é utilizado um tiristor padrão (SCR).
Além disso, se você tiver apenas tiristores à disposição, mas quiser controlar uma carga CA, pode conectar dois tiristores em paralelo reverso para obter a mesma função que um interruptor retificador controlado por silício (SCR) bidirecional. Esse método é muito adequado para controlar cargas CA de alta potência.
Conclusão
TRIAC e tiristores são dois tipos diferentes de dispositivos semicondutores com diferentes níveis de potência e aplicações.
Eles podem ser encontrados não apenas em relés de estado sólido mas também em outros dispositivos, como Reguladores de potência SCR, controladores de regulação de intensidade luminosa, inversores de potência, arrancadores suaves, etc.
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