Vad är diac: konstruktion, arbete och tillämpning för att utlösa triac

DIAC är en halvledaranordning som har tre lager och två korsningar. Ordet DIAC består av två delar, DI och AC. DI står för dioden (eller två. Liksom Di, Tri, Quad, Penta etc.) och AC står för växelström. DIAC är förkortningen för dioden för växelström .

I bilden nedan visas DIAC-symbolen.

DIAC är en kombination av två dioder parallellt, en i framåtriktad och den andra i omvänd förspänningsförhållande med avseende på båda sidor. DIAC är en speciellt konstruerad diod som gör att strömmen kan passera i båda riktningar när vissa villkor är uppfyllda.

En annan intressant sak med DIAC är att den på grund av ingen specificerad riktning för strömflödet betraktas som en dubbelriktad enhet. DIAC har bara två anodstift, och inga katodstift finns. Dessa två anodterminaler hänvisas ofta till Main Terminal 1 (MT1) och Main Terminal 2 (MT2).

Konstruktion av DIAC

DIAC-konstruktion följer samma regel som en typisk transistorkonstruktion utan basterminalen. Som diskuterats ovan har DIAC-konstruktionen två huvudterminaler, MT1 och MT2. Den DIAC konstruktion använder två P-typ material och tre N-typ material utan grindterminalen.

I bilden ovan visas tre N-typregioner med namnet NA, NB och NC.

Regioner av P-typ visas som PA och PB. Om MT1-terminalen blev mer positiv än MT2, kommer strömmen att strömma i riktning mot PA -> NB -> PB -> NC. När den omvända situationen inträffar blev MT2-terminalen mer positiv än MT1 och strömmen kommer att strömma i riktning mot PB -> NB -> PA -> NA.

Den DIAC börjar bara att leda ström när genombrottsspänningen nås.

Under nedbrytningssituationer sker en plötslig minskning av spänningsfallet över DIAC och strömflödet ökar genom det. Detta tillstånd kallas ett negativt dynamiskt motståndsområde. Ledningen fortsätter tills strömmen minskar till ett visst värde som kallas hållström. Under denna hållström blir DIAC-motståndet högt och det kommer in i icke-ledande tillstånd.

Eftersom DIAC är en dubbelriktad enhet kommer det att hända i båda riktningarna för strömmen.

DIAC Karakteristikkurva

I bilden ovan visas den faktiska IV-egenskapen för DIAC. Kurvan ser ut som det engelska ordet Z. DIAC förblir i icke-ledande tillstånd tills nedbrytningsspänningen uppnås. Den långsamma kurvan innan den går till den raka linjen beror på läckströmmen. Efter att nedbrytningsspänningen har uppnåtts går DIAC in i lågt motståndstillstånd och strömflödet genom dioden ökar snabbt vilket visas som en rak linje. Men under strömledande tillstånd minskas spänningsfallet över dioden, varför linjen inte är perfekt 90 grader.

DIAC-applikationer

Den DIAC är speciellt utformad för att utlösa TRIAC eller SCR. Som diskuterats ovan går DIAC in i lavinaledning vid brytningsspänningen. På grund av detta uppvisar enheten negativa motståndskarakteristika och spänningsfallet över den minskar dramatiskt, vanligtvis till cirka 5 volt. Detta skapar en brytning över strömmen som är tillräcklig för att slå på eller utlösa en TRIAC eller en SCR.

DIAC är också tillämpligt för symmetriska utlösande applikationer, eftersom DIAC utför i båda riktningar.

Nu är den viktigaste frågan, varför vi behöver DIAC för att utlösa en TRIAC?

TRIAC avfyrar inte symmetriskt och på grund av detta utlöser TRIAC inte vid samma grindspänningsnivå för en polaritet som för den andra. Detta leder till ett oönskat resultat. Den osymmetriska avfyrningen resulterar i en strömvågform som har ett större antal harmoniska frekvenser leder till osäkra möjligheter inuti strömkretsen. För att återhämta sig från denna situation och för att minska det harmoniska innehållet i ett kraftsystem, placeras DIAC i serie med porten till en TRIAC.

Grundläggande DIAC-applikation visas i bilden nedan där DIAC används som en utlösande enhet för TRIAC.

DIAC är kopplad i serie med porten till en TRIAC. DIAC tillåter inte någon grindström förrän utlösningsspänningen har nått en viss repeterbar nivå i båda riktningarna. I detta fall tenderar avfyrningspunkten för TRIAC från en halvcykel till nästa halvcykel att vara mer konsekvent och det minskar systemets totala harmoniska innehåll.

Praktiskt exempel på DIAC

Låt oss se en praktisk krets med DIAC. I nedanstående krets används en DIAC för att blinka en LED.

Konstruktionen är ganska enkel, den består av två 1N4007-dioder som är en 1000V 1A-likriktardiod och en 47uF kondensator med minst 300V-klass. För DIAC kan DB3, DB4 eller NTE6408 användas. Två motstånd på 20k och 100 Ohm (½ Watt) används tillsammans med en blå färg-standard-LED, (3v)

Här används två dioder för säkerhetsändamål som omvandlar växelström till likström. Kondensatorn laddas snabbt av dioderna, och så snart den laddade spänningen når DIACs nedbrytningsspänning börjar den leda och tända lysdioden. Efter att ha tänt på lysdioden och medan strömmen passerar genom DIAC minskar spänningsfallet och kondensatorns stjärna urladdas genom motståndet 20k.

På och av-tiden för lysdioden kan kontrolleras genom att ändra kondensatorvärdet.

I det följande visas simuleringen i Proteus.

Quadrac-konstruktionen

Quadrac är en speciell typ av Thyristor som använder DIAC och TRIAC i ett enda paket. I den här enheten används DIAC för att utlösa TRIAC internt. Quadrac har ett brett utbud av applikationer som växling, temperaturmodulering, hastighetsreglering eller olika dimmerrelaterade applikationer.