DIAC (Diode AC) và TRIAC (Triode AC) là hai loại thiết bị điện tử không dẫn được sử dụng rộng rãi trong điều khiển công suất. DIAC hoạt động như một công tắc mềm, cho phép dòng điện AC chảy qua khi điện áp vượt qua một ngưỡng nhất định. TRIAC có thể điều khiển dòng điện AC cả hai chiều, từ đó cho phép điều chỉnh độ sáng của đèn, tốc độ của động cơ và nhiều ứng dụng điều khiển công suất khác. Cùng tìm hiểu chi tiết về DIAC – TRIAC ở bài viết dưới đây nhé!
Tìm hiểu chi tiết về DIAC
Cấu tạo
DIAC giống như một SCR không có cực cổng hay đúng hơn là một transistor không có cực nền. Hình sau đây mô tả cấu tạo. kí hiệu và mạch tương đương của DIAC.
Nguyên lý làm việc
Khi áp một hiệu điện thế một chiều theo một chiều nhất định thì khi đến điện thế VBO, DIAC dẫn điện và khi áp hiệu thế theo chiều ngược lại thì đến trị số – VBO , DIAC cũng dẫn điện, DIAC thể hiện một điện trở âm ( điện thế hai đầu DIAC giảm khi dòng điện qua DIAC tăng). Từ các tính chất trên, DIAC tương đương với hai Diode Zener mắc đối đầu. Thực tế , khi không có DIAC , người ta có thể dùng hai Diode Zener có điện thế Zener thích hợp để thay thế. Trong ứng dụng , DIAC thường dùng để mở Triac.
Hình 1: Cấu tạo, kí hiệu của Diac
Ứng dụng của Diac
* Mạch điều chỉnh độ sáng của bóng đèn AC:
Hình 2: Mạch ứng dụng dùng điều khiển đèn bàn
Mạch này được sử dụng làm các đèn mờ trong gia đình. DIAC hoạt động để đảm bảo khởi động TRIAC chính xác. (DIAC hoạt động như là chuyển mạch để cho dòng đi qua khi điện áp qua các cực của DIAC đạt được trị điện áp đánh xuyên. Một khi đạt được điện áp đánh xuyên, DIAC giải phóng xung dòng). Tuy nhiên, khi dòng đủ lớn đi qua điện trở và các điện tích tăng lên trên tụ để điện áp tăng vượt điện áp khởi động, DIAC đột ngột giải phóng các điện tích đi vào cực cổng của TRIAC. Lúc này TRIAC dẫn và làm cho đèn sáng. Sau khi tụ phóng điện đến dưới điện áp đánh xuyên của DIAC, DIAC ngưng dẫn, làm cho TRIAC cũng ngưng dẫn và đèn tắt. Chu kỳ lại được lặp lại. Đèn lúc này có vẻ sáng (hoặc sáng mờ ở mức nào đó) vì các chu kỳ dẫn ngưng dẫn xảy ra rất nhanh. Độ sáng của đèn được R2 điều khiển.
* Điều khiển môtơ AC:
Mạch này có cấu trúc gần giống với mạch đèn mờ, chỉ bổ sung thêm phần mạch R2C2. Tốc độ của môtơ được điều chỉnh bằng chiết áp R1.
Hình 3: Mạch điều khiển môtơ AC
Tìm hiểu chi tiết về TRIAC
Cấu tạo
Thường được coi như một SCR lưỡng hướng vì có thế dẫn điện theo hai chiều. Hình sau đây cho thấy cấu tạo, mô hình tương đương và cấu tạo của Triac.
Như vậy ta thấy Triac như gồm bởi một SCR PNPN dẫn điện theo chiều từ trên xuống dưới, kích bởi dòng cổng dương và một SCR NPNP dẫn điện theo chiều từ dưới lên kích bởi dòng cổng âm. Hai cực còn lại gọi là hai đầu cuối chính (main terminal).
Nguyên lý làm việc
Hình dưới đây giới thiệu mô hình silicon loại n / loại p của TRIAC. Linh kiện được lắp ráp hai SCR đảo chiều và đặt song song với nhau. Mạch tương đương mô tả cách làm việc của TRIAC.
– TRIAC ngưng dẫn:
Khi sử dụng mạch tương đương, khi không có dòng / áp đặt vào cực cổng, cổng của các SCR không có điện áp khởi động, do đó dòng không thể chảy qua T1 và T2.
– TRIAC dẫn:
Khi có dòng / áp khởi động đặt vào cổng, cả hai SCR nhận được điện áp đủ lớn để khởi động cho mạch dẫn. Một khi cả hai SCR dẫn, dòng có thể chảy theo hướng từ T1 đến T2 hoặc từ T2 đến T1. Nếu loại bỏ điện áp cổng, cả hai SCR sẽ chuyển sang trạng thái ngng dẫn, khi dạng sóng AC đặt vào T1 và T2 đi qua điện áp zêrô.
Hình 4: Cấu tạo của Triac
– Do đầu T2 dương hơn đầu T1,để Triac dẫn điện ta có thể kích dòng cổng dương và khi đầu T2 âm hơn T1 ta có thể kích dòng công âm.
Hình 5: Phương pháp kích mở cho Triac
Cách (1) và cách (2) nhạy nhất, kể đến là cách (2) và cách (4). Do tính chất dẫn điện cả hai chiều. Triac dùng trong mạng xoay chiều thuận lợi hơn SCR. Thí dụ sau đây cho thấy ứng dụng của Triac trong mạng điện xoay chiều.
Ứng dụng của Triac
* Chuyển mạch đơn giản:
Mạch đơn giản giới thiệu TRIAC hoạt động để cho phép hoặc ngăn cản dòng đến tải. Khi hở mạch chuyển mạch cơ, không có dòng vào mạch, TRIAC duy trì trạng thái ngưng dẫn và không có dòng qua tải. Khi kín mạch chuyển mạch cơ, một dòng nhỏ trượt qua RG, kích hoạt cho TRIAC dẫn (cung cấp dòng cổng và áp cổng tăng vượt qua các đòi hỏi khởi động của TRIAC). Bây giờ dòng xoay chiều có thể đi qua TRIAC và quá tải. Nếu chuyển mạch lại hở mạch, TRIAC ngưng dẫn, dòng bị ngăn không cho qua tải.
Hình 6: Chuyển mạch đơn giản
* Mạch chỉnh lưu kép:
Hình 7: Mạch chỉnh lưu kép
TRIAC cùng với chiết áp, tụ điện được sử dụng để cấu tạo nên mạch chỉnh lưu toàn chu kỳ điều chỉnh được. Điện trở R của chiết áp xác lập thời gian tại đó TRIAC được kích hoạt đến trạng thái dẫn. Khi tăng làm cho TRIAC được kích hoạt trễ hơn và do đó dẫn đến dạng sóng bị xén. Dung lượng tụ C cũng làm cho dạng sóng bị xén (tụ lưu trữ các điện tích cho đến khi đạt được điện áp khởi động của TRIAC, tại thời điểm đó, tụ sẽ phóng điện tích). Các dạng sóng càng bị xén thì năng lượng đưa đến tải càng giảm.
Trên đây là các thông tin chi tiết về DIAC- TRIAC. Để biết thêm những thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ trường dạy nghề Thanh Xuân qua website https://truongdaotaonghethanhxuan.edu.vn/ hoặc đến địa chỉ 93 Nguyễn Tuân, Thanh Xuân, Hà Nội, hotline: (024) 35 58 95 95 hoặc 0936 98 90 90.