Kas ir diac: konstrukcija, darbs un pielietojums, aktivējot triac

DIAC ir pusvadītāju ierīce, kurai ir trīs slāņi un divi savienojumi. Vārds DIAC sastāv no divām daļām - DI un AC. DI apzīmē diodi (vai divas. Tāpat kā Di, Tri, Quad, Penta utt.) Un AC nozīmē Maiņstrāva. DIAC ir maiņstrāvas diodes saīsinājums.

Zemāk redzamajā attēlā ir parādīts DIAC simbols.

DIAC ir divu paralēlu diodu kombinācija, viena ir novirzīta uz priekšu un otra ir apgrieztā slīpuma stāvoklī attiecībā pret abām pusēm. DIAC ir īpaši konstruēts diode, kas ļauj strāvai pāriet abos virzienos, ja ir izpildīti noteikti nosacījumi.

Vēl viena interesanta DIAC lieta ir tā, ka strāvas plūsmas virziena nenoteikšanas dēļ tā tiek uzskatīta par divvirzienu ierīci. DIAC ir tikai divas anoda tapas, un katoda tapas tur nav. Šie divi anoda spailes bieži tiek dēvēti par galveno termināli 1 (MT1) un galveno termināli 2 (MT2).

DIAC būvniecība

DIAC konstrukcija notiek pēc tāda paša noteikuma kā tipiska tranzistora konstrukcija bez bāzes termināļa. Kā apspriests iepriekš, DIAC konstrukcijai ir divi galvenie termināli - MT1 un MT2. DIAC konstrukcija izmanto divus P-tipa materiālu un trīs N-tipa materiālu bez vārtu terminālī.

Iepriekš redzamajā attēlā ir parādīti trīs N veida reģioni ar NA, NB un NC nosaukumu.

P tipa reģioni tiek parādīti kā PA un PB. Ja MT1 spaile kļuva pozitīvāka nekā MT2, strāva plūdīs PA virzienā -> NB -> PB -> NC. Kad notiek pretēja situācija, MT2 spaile kļuva pozitīvāka nekā MT1, un strāva plūdīs PB virzienā -> NB -> PA -> NA.

DIAC sāk tikai lai veiktu strāvu, kad sadalījums spriegums ir sasniegts.

Sadalījuma situācijās pēkšņi samazinās sprieguma kritums visā DIAC, un caur to palielināsies strāvas plūsma. Šo stāvokli sauc par negatīvās dinamiskās pretestības reģionu. Vadīšana turpinās, līdz strāva samazinās līdz noteiktai vērtībai, ko sauc par noturēšanas strāvu. Zem šīs noturēšanas strāvas DIAC pretestība kļūst augsta, un tā nonāks nevadošā stāvoklī.

Tā kā DIAC ir divvirzienu ierīce, tas notiks abos strāvas virzienos.

DIAC raksturīgā līkne

Iepriekš redzamajā attēlā ir parādīts faktiskais DIAC IV raksturojums. Līkne izskatās kā angļu vārds Z. DIAC paliek nevadošā stāvoklī, līdz tiek sasniegts sadalīšanās spriegums. Lēna līkne pirms došanās taisnā līnijā ir saistīta ar noplūdes strāvu. Pēc sabrukšanas sprieguma sasniegšanas DIAC nonāk zemas pretestības stāvoklī, un strāvas plūsma caur diode tiek strauji palielināta, kas tiek parādīta kā taisna līnija. Bet pašreizējā vadīšanas laikā sprieguma kritums diodē tiek samazināts, tāpēc līnija nav perfekta par 90 grādiem.

DIAC lietojumprogrammas

DIAC ir īpaši izstrādāts, lai iedarbinātu TRIAC vai SCR. Kā apspriests iepriekš, DIAC nonāk lavīnas vadībā pie pārrāvuma sprieguma. Tādēļ ierīcei ir negatīvas pretestības īpašības, un sprieguma kritums tajā dramatiski samazinās, parasti līdz aptuveni 5 voltiem. Tas rada pārtraukumu pār strāvu, kas ir pietiekams, lai ieslēgtu vai iedarbinātu TRIAC vai SCR.

DIAC ir piemērojams arī simetriskām iedarbināšanas programmām, jo DIAC veic abos virzienos.

Tagad vissvarīgākais jautājums ir, kāpēc mums ir nepieciešams DIAC, lai iedarbinātu TRIAC?

TRIAC nedarbojas simetriski, un tāpēc TRIAC neiedarbojas tādā pašā vārtu sprieguma līmenī vienai polaritātei kā otram. Tas noved pie nevēlama rezultāta. Nesimetriskas iedarbināšanas rezultātā strāvas viļņu forma, kurai ir lielāka harmonisko frekvenču dažādība, rada neskaidras iespējas strāvas ķēdē. Lai atgūtos no šīs situācijas un samazinātu harmonisko saturu energosistēmā, DIAC tiek ievietots virknē ar TRIAC vārtiem.

DIAC pamata lietojumprogramma ir parādīta zemāk esošajā attēlā, kur DIAC tiek izmantots kā TRIAC iedarbināšanas ierīce.

DIAC ir virknē savienots ar TRIAC vārtiem. DIAC nepieļauj nevienu vārtu strāvu, kamēr iedarbināšanas spriegums nav sasniedzis noteiktu atkārtojamu līmeni abos virzienos. Šajā gadījumā TRIAC šāviena punkts no puscikla līdz nākamajam pusciklam mēdz būt konsekventāks, un tas samazina kopējo sistēmas harmonisko saturu.

DIAC praktiskais piemērs

Apskatīsim praktisku shēmu, izmantojot DIAC. Zemāk esošajā ķēdē LED mirgošanai tiek izmantots DIAC.

Konstrukcija ir diezgan vienkārša, tā sastāv no diviem 1N4007 diode, kas ir 1000V 1A taisngrieža diode, un 47uF kondensatora ar vismaz 300V nominālu. DIAC var izmantot DB3, DB4 vai NTE6408. Tiek izmantoti divi 20k un 100 omu (½ vatu) rezistori kopā ar zilu krāsu standarta LED (3v)

Šeit drošības nolūkos tiek izmantotas divas diodes, kas pārveido maiņstrāvu par līdzstrāvu. Diodes ātri uzlādē kondensatoru, un tiklīdz uzlādētais spriegums sasniedz DIAC sadalīšanās spriegumu, tas sāk vadīt un ieslēgt LED. Pēc LED ieslēgšanas un kamēr strāva iet caur DIAC, sprieguma kritums samazinās un kondensatora zvaigzne izlādējas caur rezistoru 20k.

LED ieslēgšanas un izslēgšanas laiku var kontrolēt, mainot kondensatora vērtību.

Zemāk simulācija ir parādīta Proteus.

Quadrac konstrukcija

Quadrac ir īpašs tiristoru veids, kas vienā komplektā izmanto DIAC un TRIAC. Šajā ierīcē DIAC tiek izmantots, lai iekšēji iedarbinātu TRIAC. Quadrac ir plašs lietojumu klāsts, piemēram, komutācija, temperatūras modulācijas kontrole, ātruma kontrole vai dažādas ar dimmeru saistītas lietojumprogrammas.