TRIACs hoạt động như thế nào?

TRIAC là một công cụ hữu ích cho những người xây dựng mạch điện xoay chiều. Nếu bạn đã từng sử dụng quạt điện, công tắc điều chỉnh độ sáng hoặc điều khiển động cơ, khả năng cao là bạn đã trải nghiệm chức năng của TRIAC. Một thành phần điện tử cho phép chuyển đổi hoặc điều khiển nguồn trong các mạch điện xoay chiều, chế độ hoạt động độc đáo của TRIAC làm cho nó trở nên hữu ích trong nhiều ứng dụng.

TRIAC là gì?

TRIAC là chất bán dẫn silicon cho phép các electron chạy theo cả hai hướng thông qua ba điện cực. Nó được làm từ bốn lớp silicon và có chức năng PNPN theo hướng dương và NPNP theo hướng âm.

Cụ thể, TRIAC là viết tắt của 'triode cho dòng điện xoay chiều' và thường được phân loại thành bộ chỉnh lưu điều khiển bằng silicon (SCR) và thyristor. Như vậy, nó có các chức năng chính sau:

• Khuếch đại công suất từ hạ thế đến trung thế (như các loại Triode khác)
• Cho phép dòng điện xoay chiều chạy hai chiều (không giống như SCR và thyristor)
• Có hai trạng thái dứt khoát - bật và tắt (như với các thyristor khác)
• Có sự dẫn điện được kích hoạt bởi tín hiệu cổng (tương tự như SCR)

Những đặc điểm này làm cho TRIAC hữu ích như một công tắc hoặc bộ điều khiển nguồn trong mạch điện xoay chiều.

Biểu tượng TRIAC

Ký hiệu mạch cho TRIAC hiển thị ba điện cực của thiết bị, bao gồm cả cực dương và cổng. Mặc dù không phải tất cả các thiết bị TRIAC đều được cấu tạo chính xác theo cách này, nhưng tất cả chúng đều có hai SCR được liên kết đối song song với nhau thông qua cực âm và cực dương. Điều này có nghĩa là cả hai thiết bị đầu cuối đều được dán nhãn là cực dương cùng với một cổng duy nhất mà các SCR trong thiết bị dùng chung.

TRIAC Nguyên lý hoạt động và cách thức hoạt động

Mặc dù nguyên tắc hoạt động của TRIAC thường được so sánh với hai thyristor hoạt động đối song song, cấu tạo của thiết bị TRIAC (với sự kết hợp của các vùng loại N và loại P) có nghĩa là chúng có thể thực hiện chức năng chuyển mạch trên cả hai phần của dạng sóng AC. Điều này có nghĩa là, không giống như các thyristor tiêu chuẩn, TRIAC có thể hoạt động với dòng điện chạy theo cả hai hướng nên chỉ cần sử dụng một thiết bị cho nhiều ứng dụng.

Điều đó cũng có nghĩa là thiết bị có thể thực hiện dẫn điện cho dù cực được gửi qua các thiết bị đầu cuối là dương hay âm. Tuy nhiên, độ nhạy của dòng điện cần thiết để kích hoạt thiết bị là cao nhất khi cả hai cực đều có cùng loại cực.

Như vậy, bốn chế độ kích hoạt hoạt động được định nghĩa như sau:

Chế độ I+: Dòng điện đầu cuối 2 là +ve, dòng điện cổng là +ve

Chế độ I-: Dòng điện đầu cuối 2 là +ve, dòng điện cổng là -ve

Chế độ III+: Dòng điện đầu cuối 2 là -ve, dòng điện cổng là +ve

Chế độ III- : Dòng cực 2 là -ve, dòng cổng là -ve

Công dụng của TRIAC

Yêu cầu về chức năng của bộ kích hoạt từ đầu cổng của TRIAC có nghĩa là chúng là thiết bị lý tưởng để tạo công tắc trong mạch điện xoay chiều công suất thấp đến trung bình. Điều này có thể bao gồm điều khiển ánh sáng, quạt và động cơ hoặc trong hệ thống điều khiển nhiệt độ hoặc mức chất lỏng.

TRIAC như một mạch chuyển mạch

Để mạch TRIAC chuyển mạch AC hoạt động, cần hoàn thành các bước sau:

Khi công tắc (SW1) mở trong mạch bên dưới, TRIAC vẫn ở trạng thái 'TẮT' và không có dòng điện nào chạy qua đèn

Khi đóng công tắc, một bộ kích hoạt được gửi vào TRIAC thông qua điện cực cổng và TRIAC bắt đầu hoạt động, chuyển sang pha 'BẬT' của nó

Khi chỉ có nguồn AC được cung cấp cho TRIAC, thiết bị sẽ mở khóa và cài đặt lại trong mỗi nửa chu kỳ dạng sóng. Điều này cho phép dòng điện chạy qua đèn được kiểm soát

TRIAC sẽ chỉ tắt sau đó dòng điện được cung cấp giảm xuống gần bằng không

Cách kiểm tra TRIAC

Để kiểm tra TRIAC, bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM). Để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả, bạn cần thực hiện theo các bước sau:

• Kết nối các dây dẫn dương và âm với mỗi thiết bị đầu cuối TRIAC
• Số đọc trên DMM phải là vô cực
• Bạn cũng có thể sử dụng dây nhảy để đoản mạch cổng TRIAC, điều này sẽ thay đổi số đọc thành 0
• Hoán đổi các dây dẫn trên mỗi thiết bị đầu cuối sẽ thay đổi số đọc DMM trở lại vô cùng

Nhận được các bài đọc này thông qua các bước này cho thấy TRIAC đang hoạt động bình thường trong mạch.