In che modo un triac differisce da un tiristore

Un tiristore è un interruttore a semiconduttore controllato che ha conduzione unidirezionale. Nello stato aperto, si comporta come un diodo e il principio di controllo di un tiristore differisce da un transistor, sebbene entrambi abbiano tre terminali e abbiano la capacità di amplificare la corrente.

Uscite a tiristori È anodo, catodo ed elettrodo di controllo.

Anodo e catodo — questi sono gli elettrodi di un tubo a vuoto o di un diodo a semiconduttore. È meglio ricordarli con l'immagine del diodo sugli schemi elettrici. Immagina che gli elettroni lascino il catodo in un fascio divergente a forma di triangolo e raggiungano l'anodo, quindi l'uscita dalla sommità del triangolo è il catodo caricato negativamente e l'uscita opposta è l'anodo caricato positivamente.

Applicando una certa tensione all'elettrodo di controllo rispetto al catodo, il tiristore può essere commutato in uno stato di conduzione. E per chiudere nuovamente il tiristore, è necessario rendere la sua corrente operativa inferiore alla corrente di mantenimento del tiristore dato.

Il tiristore come componente elettronico a semiconduttore è costituito da quattro strati di semiconduttore (silicio) p e n. Nella figura, il terminale superiore è l'anodo - la regione di tipo p, il terminale inferiore è il catodo - la regione di tipo n, l'elettrodo di controllo è portato fuori dal lato - la regione di tipo P. Il terminale negativo di l'alimentazione è collegata al catodo e il carico è collegato al circuito dell'anodo, la cui potenza deve essere controllata.

Agendo sull'elettrodo di controllo con un segnale di una certa durata, è molto facile controllare il carico nel circuito CA sbloccando il tiristore in una certa fase del periodo della sinusoide di rete, quindi il tiristore si chiuderà automaticamente quando la sinusoide la corrente attraversa lo zero. Questo è un modo semplice e molto popolare per regolare la potenza di un carico attivo.

Secondo la struttura interna del tiristore, nello stato chiuso, può essere rappresentato come una catena di tre diodi collegati in serie, come mostrato in figura. Si può vedere che nello stato chiuso questo circuito non farà passare corrente in nessuna direzione. Presentiamo ora il tiristore come circuito equivalente di transistor.

Si può vedere che una corrente di base sufficiente del transistor n-p-n inferiore farà aumentare la sua corrente di collettore, che diventa immediatamente la corrente di base del transistor p-n-p superiore.

Il transistor pnp più in alto è ora acceso e la sua corrente di collettore viene aggiunta alla corrente di base del transistor in basso ed è tenuto aperto a causa del feedback positivo in questo circuito. E se smetti di applicare la tensione all'elettrodo di controllo ora, lo stato aperto rimarrà tale.

Per bloccare questo circuito, dovrai in qualche modo interrompere la corrente di collettore comune di questi transistor. Le diverse modalità di spegnimento (meccanico ed elettronico) sono mostrate in figura.

Triac, a differenza del tiristore, ha sei strati di silicio e nello stato conduttivo conduce corrente non in una ma in entrambe le direzioni, come un interruttore chiuso. Secondo il circuito equivalente, può essere rappresentato come due tiristori collegati in parallelo, solo l'elettrodo di controllo rimane uno comune a due. E dopo aver aperto il triac per chiuderlo, la polarità della tensione dei terminali operativi deve essere invertita o la corrente operativa deve diventare inferiore alla corrente di mantenimento del triac.

Se il triac è installato per controllare l'alimentazione di un carico in un circuito CA o CC, a seconda della polarità della corrente e della direzione della corrente di gate, saranno preferiti determinati metodi di controllo per ogni situazione. Tutte le possibili combinazioni di polarità (dell'elettrodo di controllo e nel circuito di lavoro) possono essere rappresentate sotto forma di quattro quadranti.

Vale la pena notare che i quadranti 1 e 3 corrispondono ai soliti schemi per controllare la potenza di un carico attivo nei circuiti CA, quando le polarità dell'elettrodo di controllo e dell'elettrodo A2 coincidono in ogni semiciclo, in tali situazioni l'elettrodo di controllo del triac è abbastanza sensibile.

Vedi anche su questo argomento:Principi di controllo a tiristori e triac