Todos los electrodomésticos y tableros de circuitos se basan en un complejo de varios elementos de radio, que son la base para el funcionamiento normal de toda la variedad de ingeniería eléctrica. Uno de los elementos principales de cualquier diagrama de cableado es un triac, que es uno de los tipos de tiristores.
Hablando tiristor, también nos referiremos a un triac. Su propósito es cambiar la carga en la red de CA. Dispositivo interno incluye tres electrodos para transmisión de corriente eléctrica: control y 2 de potencia.
El propósito y uso de triacs en radioelectrónica
Una característica de tiristor es el paso de corriente de un contacto (ánodo) a otro (cátodo) y en la dirección opuesta. Cualquier tiristor está controlado por corriente positiva y negativa. Para su funcionamiento, es necesario aplicar un pulso de bajo voltaje al contacto de control. Después de tal suministro de señal, el triac se abre y cambia de un estado cerrado a un estado abierto, pasando una corriente a través de sí mismo. Durante el paso de la corriente de desbloqueo a través del contacto de control, se abre. Y también se produce el desbloqueo cuando el voltaje entre los electrodos excede un cierto valor.
Cuando se aplica CA, el tiristor cambia de estado causa inversión de polaridad voltaje en electrodos de potencia. Se cierra cuando la polaridad cambia entre los terminales de alimentación y también cuando la corriente de funcionamiento es menor que la corriente de retención. Para evitar falsos disparos del triac causados \u200b\u200bpor diversas interferencias radiomecánicas, los dispositivos utilizados tienen protección adicional. Para esto, generalmente se usa un circuito de amortiguación RC (conexión en serie de una resistencia y un condensador de CC) entre los contactos de alimentación del triac. La inductancia a veces se usa. Sirve para limitar la tasa de cambio de corriente durante la conmutación.
Triacs en el circuito eléctrico
Si hablamos de triacs, es necesario tener en cuenta el hecho de que este es uno de los tipos de tiristores, que también tiene tres o más transiciones p - n. Su diferencia es solo en el cátodo de control, que determina las características transitorias correspondientes de la corriente transmitida y, en principio, el funcionamiento en circuitos eléctricos. Por lo general, comienzan su trabajo inmediatamente después de iniciar el voltaje de suministro al contacto deseado.
Circuito de control triac
El circuito de control de tiristores es simple y confiable. Son mucho simplificar el diagrama del circuito su presencia, liberándola de componentes eléctricos innecesarios y pistas. Por lo tanto, facilitando y reparaciones adicionales (verificación y marcación) en caso de necesidad o falla de componentes electrónicos con su participación.
La aplicación práctica de triacs
El conocimiento necesario para la verificación, sustitución y posterior reparación de diversos componentes electrónicos con la participación de triacs o tiristores. ayudar a cualquier radioaficionado en mejorar sus habilidades profesionales y prácticas.
Entre los maestros y artesanos del hogar, surge periódicamente la necesidad de determinar el rendimiento de un tiristor o triac, que se utilizan ampliamente en los electrodomésticos para cambiar la velocidad de los rotores de motores eléctricos, en los reguladores de potencia de los dispositivos de iluminación y en otros dispositivos.
Cómo funcionan el diodo y el tiristor
Antes de describir los métodos de verificación, recordamos el dispositivo de tiristor, que no se llama diodo controlado. Esto significa que ambos elementos semiconductores tienen casi el mismo dispositivo y funcionan exactamente de la misma manera, excepto que el tiristor tiene una limitación: el control a través de un electrodo adicional al pasar una corriente eléctrica a través de él.
El tiristor y el diodo pasan la corriente en una dirección, que en muchos diseños de diodos soviéticos se indica mediante la dirección del ángulo del triángulo en el símbolo mnemónico ubicado directamente en la caja. En los diodos modernos en una caja de cerámica, el cátodo generalmente se marca aplicando una tira anular cerca del cátodo.
Verifique el rendimiento y el tiristor pasando la corriente de carga a través de ellos. Para esto, está permitido usar una bombilla incandescente de linternas viejas, cuyo hilo brilla a partir de una corriente del orden de 100 mA o menos. Cuando la corriente pasa a través del semiconductor, la luz estará encendida, pero si no, no lo hará.
Lea más sobre cómo funcionan los diodos y tiristores aquí :,
Cómo verificar la salud del diodo
Por lo general, un ohmímetro u otros dispositivos que tienen la función de medir resistencias activas se utilizan para evaluar la salud del diodo. Aplicando voltaje a los electrodos del diodo en dirección directa e inversa, juzgue la magnitud de la resistencia. Con la unión p-n abierta, el ohmímetro mostrará un valor de cero, mientras que con la unión cerrada, mostrará infinito.
Si no hay un ohmímetro disponible, entonces se puede verificar el estado del diodo usando una batería y una bombilla.
Antes de verificar el diodo de esta manera, es necesario tener en cuenta su potencia. De lo contrario, la corriente de carga puede destruir la estructura interna del cristal. Para evaluar los semiconductores de baja potencia, se recomienda utilizar un LED en lugar de una bombilla y reducir la corriente de carga a 10-15 mA.
Cómo revisar el tiristor
Existen varios métodos para evaluar el rendimiento de un tiristor. Considere los tres más comunes y asequibles en casa.
Método de batería y luz
Cuando se utiliza este método, la carga de corriente de 100 mA creada por la bombilla en los circuitos internos del semiconductor también debe evaluarse y aplicarse durante un corto tiempo, especialmente para los circuitos de electrodo de control.
La figura no muestra una comprobación de un cortocircuito entre los electrodos. Este mal funcionamiento casi nunca se encuentra, pero para estar completamente seguro de su ausencia, debe intentar pasar una corriente a través de cada par de los tres electrodos de tiristores en las direcciones hacia adelante y hacia atrás. Esto tomará solo unos segundos de tiempo.
Cuando se ensambla el circuito de acuerdo con la primera realización, la unión de semiconductores del dispositivo no pasa corriente, y la luz no se enciende. Esta es su principal diferencia en la operación de un diodo convencional.
Para abrir el tiristor, es suficiente aplicar el potencial positivo de la fuente al electrodo de control. Esta opción se muestra en el segundo diagrama. Un aparato sano abrirá un circuito interno y la corriente fluirá a través de él. Esto se indicará por el resplandor del filamento de la bombilla.
El tercer diagrama muestra la falla de energía del electrodo de control y el paso de corriente a través del ánodo y el cátodo. Esto se debe al exceso de corriente que mantiene la unión interna.
El efecto de retención se usa en los circuitos de control de potencia cuando se aplica un pulso de corriente a corto plazo desde un dispositivo de cambio de fase al electrodo de control para abrir el tiristor que controla la magnitud de la corriente alterna.
Una bombilla en el primer caso o la ausencia de su brillo en el segundo indica un mal funcionamiento del tiristor. Pero la pérdida de luminiscencia cuando se elimina el voltaje del contacto del electrodo de control puede ser causada por la magnitud de la corriente que fluye a través del circuito ánodo-cátodo menor que el valor límite de retención.
Un circuito abierto a través del ánodo o cátodo lleva el tiristor a un estado cerrado.
Método de prueba con un aparato casero
Es posible reducir los riesgos de daños a los circuitos internos de las uniones de semiconductores al verificar los tiristores de baja potencia seleccionando los valores de las corrientes a través de cada circuito. Para hacer esto, es suficiente ensamblar un circuito eléctrico simple.
La figura muestra un dispositivo diseñado para operar de 9-12 voltios. Cuando se usan otros voltajes de suministro, se debe hacer un cálculo de los valores de resistencia R1-R3.
Fig. 3. Esquema del dispositivo para el control de tiristores.
Una corriente de aproximadamente 10 mA es suficiente a través del LED HL1. Con el uso frecuente del dispositivo para conectar los electrodos de tiristor VS, es deseable hacer tomas de contacto. El botón SA permite un cambio rápido del circuito del electrodo de control.
El LED se ilumina antes de presionar el botón SA o la ausencia de su brillo es una clara señal de daño por tiristores.
Método usando un probador, multímetro u ohmímetro
La presencia de un ohmímetro simplifica el proceso de verificación de tiristores y se asemeja al circuito anterior. En él, las baterías del dispositivo sirven como fuente de corriente, y en lugar del brillo del LED, la desviación de la flecha se usa para modelos analógicos o lecturas digitales en el marcador para dispositivos digitales. Con indicios de alta resistencia, el tiristor está cerrado y a valores bajos está abierto.
Aquí, las mismas tres etapas de la prueba se evalúan con el botón SA deshabilitado, presionado por un corto tiempo y deshabilitado nuevamente. En el tercer caso, es probable que el tiristor cambie su comportamiento debido al pequeño valor de la corriente probada: no es suficiente para retenerlo.
Baja resistencia en el primer caso y alta en el segundo indican violaciones de la transición de semiconductores.
El método del ohmímetro le permite verificar el estado de las uniones de semiconductores sin evaporar el tiristor de la mayoría de las placas de circuitos.
El diseño del triac se puede representar convencionalmente como consistente en dos tiristores, conectados entre sí en sentido antihorario. Su ánodo y cátodo no tienen polaridad estricta como un tiristor. Funcionan con corriente eléctrica alterna.
La calidad del estado del triac se puede evaluar mediante los métodos de verificación descritos anteriormente.
Típicamente, verificar un tiristor implica medir la resistencia entre su ánodo y su cátodo. En un tiristor sano, siempre es infinitamente grande. Entre el terminal de control y uno de los contactos (el tiristor tiene un cátodo), hay una baja resistencia (de 25 a 390 ohmios, según el tipo de semiconductor) que se compara con el semiconductor que funciona.
Si triac o tiristor externamente parece ser viable, pero sin embargo, hay una sospecha de su mal funcionamiento, entonces debe verificarse. Pero cómo verificar triac y tiristor para la operabilidad: entre la mayoría de los métodos para solucionar problemas de un tiristor o triac, dos métodos de verificación se consideran bastante fáciles (no requieren el uso de consolas especiales).
La primera forma de probar un tiristor o triac
Se puede usar si hay dos ohmiómetros de esfera. Estos dispositivos deben estar conectados como se muestra a continuación.
Cabe señalar que la resistencia medida entre el cátodo y el ánodo del semiconductor probado debe tender al infinito hasta que conectemos las sondas de otro ohmímetro al contacto de control (es necesario observar la polaridad). A través del voltaje que proviene del ohmímetro, el tiristor de trabajo se desbloquea y su resistencia entre el cátodo y el ánodo disminuye instantáneamente a varias decenas de ohmios.
La segunda forma de verificar
Este metodo controles de salud semiconductor es que el voltaje de desbloqueo se suministra a través del botón desde el ánodo.
Cabe señalar que después de presionar un botón, un semiconductor de baja potencia llegará en estado abierto hasta que desconectemos la sonda del ohmímetro del ánodo del tiristor.
Para tal verificación de salud, no hay necesidad de soldar el triac de la placa; solo necesita desconectar el contacto de control de los circuitos del dispositivo.
Para conmutar redes eléctricas de CA, se utilizan varios elementos. Muy a menudo, se utilizan triacs potentes, que son necesarios para el diseño de transformadores y cargadores.
Los triacs son un tipo de tiristores, que son análogos de los rectificadores de silicio en el caso. Pero, a diferencia de los tiristores, que son dispositivos unidireccionales, es decir, transmiten corriente solo en una dirección, los triacs son bilaterales. Con su ayuda, puede transferir corriente en ambas direcciones. Tienen cinco capas de tiristores que están equipadas con electrodos. A primera vista, los triacs domésticos se parecen a la estructura pnp, pero tienen varias áreas con conductividad de tipo n. La última región, que se encuentra después de esta capa, tiene una conexión directa con el electrodo, lo que garantiza una alta conductividad de la señal. A veces también se comparan con rectificadores, pero vale la pena recordar que los diodos transmiten una señal eléctrica solo en una dirección.
Foto - usando un tiristor
El triac se considera un dispositivo ideal para usar en redes de conmutación, ya que puede controlar la corriente que pasa por las dos mitades del ciclo alterno. El tiristor controla solo un medio ciclo, mientras que la segunda mitad de la señal no se usa. Debido a esta característica de operación, el triac transmite perfectamente las señales de cualquier dispositivo eléctrico, a menudo se usa un triac en lugar de un relé. Pero al mismo tiempo, el triac rara vez se usa en dispositivos eléctricos complejos como transformadores, computadoras, etc.
Foto - Triac
Video: como funciona el triac
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento de un triac es muy similar a un tiristor, pero es más fácil de entender en función del funcionamiento de un análogo trinistor de ese componente de las redes eléctricas. Tenga en cuenta que el cuarto componente semiconductor está dividido, lo que le permite realizar las siguientes funciones:
- Monitorear la operación del cátodo y el ánodo;
- Si es necesario, cambie sus lugares, lo que le permite cambiar el polo del trabajo.
En este caso, el funcionamiento del dispositivo puede considerarse como una combinación de dos tiristores contradirigidos, pero trabajando en un ciclo completo, es decir, sin interrumpir las señales. La marca en el diagrama corresponde a dos tiristores conectados:
Foto - trinistor análogo triac
Según el dibujo, se transmite una señal al electrodo, que es el de control, que permite abrir el contacto de la pieza. En el momento en que el voltaje en el ánodo es positivo, respectivamente, en el cátodo es negativo: la corriente eléctrica comenzará a fluir a través del trinistor, que se encuentra en el lado izquierdo del circuito. En base a esto, si la polaridad se invierte por completo, lo que intercambia las cargas del cátodo y el ánodo, la corriente transmitida a través de los contactos pasará por el trinistor derecho.
Aquí, la última capa en el triac es responsable de la polaridad del voltaje. Controla el voltaje en los contactos y, comparándolo, redirige la corriente a un trinistor específico. Directamente a esto, si la señal no se suministra, entonces todos los trinistores están cerrados y el dispositivo no funciona, es decir, no transmite ningún pulso.
Si hay una señal, hay una conexión a la red y la corriente debe fluir en algún lugar, entonces el triac conduce la polaridad de dirección en cualquier caso, en este caso está dictada por la carga y la polaridad de los polos, el cátodo y el ánodo.
Tenga en cuenta que el diagrama anterior muestra la característica de corriente-voltaje (CVC) del triac, en la Figura 3. Cada una de las curvas tiene una dirección paralela, pero en la dirección opuesta. Se repiten entre sí en un ángulo de 180 grados. Tal gráfico nos permite decir que el triac es un análogo de un dinistor, pero al mismo tiempo, las áreas a través de las cuales los dinistors no transmiten una señal son muy fáciles de superar. Los parámetros del dispositivo se pueden ajustar suministrando una corriente de diferentes voltajes, esto le permitirá desbloquear los contactos en la dirección correcta, simplemente cambiando la polaridad de la señal. En el dibujo, los lugares que pueden variar se indican con líneas discontinuas.
Fotos - Triacs
Gracias a esta característica I-V, queda claro por qué el tiristor estabilizado recibió este nombre. Triac - significa un tiristor "simétrico", en algunos libros de texto y tiendas puede llamarse un triac (versión extranjera).
Area de uso
La bidireccionalidad hace que los triacs sean interruptores muy convenientes para los circuitos de CA, lo que les permite controlar grandes flujos de energía eléctrica que pasan a través de pequeños polos de contacto. Además, incluso el porcentaje de la corriente de carga inductiva se puede controlar.
Foto - el trabajo del triac
Los dispositivos se utilizan en ingeniería de radio, electromecánica, mecánica y otras industrias donde puede ser necesario el control del flujo de corriente. Los optosimistores se usan a menudo en sistemas de alarma y atenuadores, donde para el funcionamiento correcto de los dispositivos se requiere un ciclo completo, no un medio ciclo. Aunque con bastante frecuencia el uso de este componente de radio no es efectivo. Por ejemplo, para la operación de un microcontrolador o transformador pequeño, a veces es mejor conectar tiristores de baja potencia, lo que asegurará la operación de ambos períodos por igual.
Verificación, pinout y uso de triacs
Para utilizar el dispositivo en el trabajo, debe saber cómo verificar el triac con un multímetro o "hacer sonarlo". Para la verificación, debe evaluar las características de los diodos de silicio controlados. Dichos rectificadores le permiten ajustar las lecturas deseadas y realizar pruebas. El contacto negativo del ohmímetro está conectado al cátodo, y el positivo está montado en el ánodo. Después de que necesita configurar el indicador en el ohmímetro a la unidad, y conectar el electrodo de control a la salida del ánodo. Si los datos están entre 15 y 50 ohmios, entonces la parte funciona correctamente.
Foto - control de luz por triacs
Pero al mismo tiempo, cuando desconecta los contactos del ánodo, las lecturas del ohmímetro deben guardarse en el dispositivo. Asegúrese de que un dispositivo de medición simple no muestre resistencia residual, de lo contrario, esto indicará que la pieza no está funcionando.
En la vida cotidiana, los triacs se usan a menudo para crear dispositivos que extienden la vida útil de varios dispositivos. Por ejemplo, para lámparas o medidores incandescentes, puede hacer un regulador de potencia (necesita un tiristor MAC97A8 o un TC).
Foto - diagrama del regulador de potencia en el triac
El diagrama muestra cómo ensamblar un regulador de potencia. Preste atención a los elementos DD1.1.DD1.3, donde se indica el generador, debido a esta parte, se producen alrededor de 5 pulsos, que son medios períodos de una señal. Los pulsos están controlados por resistencias, y un transistor con diodos rectificadores controla el momento en que se enciende el triac.
Foto - medición de triac
Este transistor está abierto, en base a esto, una señal es adecuada para la entrada del generador mientras los triacs y los transistores restantes están cerrados. Pero si en el momento de abrir los contactos el estado del generador no cambia, los elementos de almacenamiento generarán un pequeño impulso para iniciar el pinout. Tal circuito de atenuación en un triac puede usarse para controlar el funcionamiento de accesorios de iluminación, una lavadora, revoluciones de una aspiradora o lámparas incandescentes con un sensor de movimiento. Con un probador, verifique el funcionamiento del circuito y puede usarlo.
Foto - el trabajo del triac
Para mejorar el sistema, es posible organizar el control triac a través de un optoacoplador, de modo que la inclusión de un elemento en el trabajo ocurra solo después de la señal. Tenga en cuenta que si desplaza el tambor, los movimientos se producen muy bruscamente, entonces el módulo electrónico está defectuoso. La mayoría de las veces el triac se quema, los conductores importados a menudo no pueden soportar sobretensiones. Para reemplazarlo, simplemente tome la misma parte.
Foto - cargador de tiristores
De manera similar, de acuerdo con el esquema, puede ensamblar un cargador en un triac, según los requisitos, solo necesita comprar piezas de baja potencia o KU208G, KR1182PM1, Z0607, BT136, BT139 (BTB - VTB, BTA - BTA también lo hará). En condiciones nacionales de importación, se utilizan triacs extranjeros, cuyos precios son ligeramente más altos.
Los dinistores, tiristores, triacs son dispositivos semiconductores de una estructura de cuatro capas rpnrp. A menudo, al explicar el principio de funcionamiento, se representan como interconectados, como se muestra en la Fig. 1, transistores de diferente conductividad. Como se puede ver en la figura, el tiristor tiene tres salidas: ánodo (A), cátodo (K) y electrodo de control (RE). El voltaje aplicado a la unión pn de uno de los transistores asegura que el tiristor esté desbloqueado.
El mal funcionamiento más común y característico de triacs, tiristores y dinistores es la descomposición entre electrodos: ánodo1-ánodo2, ánodo-cátodo, electrodo de control de ánodo, electrodo de control de cátodo. Por esta razón, antes que nada, debe verificar la resistencia entre los electrodos con un ohmímetro. En triacs, tiristores, dinistores que se pueden reparar, no se llama a la sección AK (A1-A2). El tiristor y el triac, además, pueden verificarse para verificar la corrección de la unión pn entre RE y K, con la excepción de los dispositivos con una resistencia incorporada.
Lo mejor los resultados de las pruebas de tiristores y triacs son proporcionados por un circuito de pruebamostrado en la fig. 2. Para alimentar el circuito, se utiliza una fuente de CC de 12 V con una corriente de carga permitida de al menos 200 mA. La resistencia R1 limita la corriente a través del instrumento bajo prueba, y la resistencia R2 a través de su electrodo de control. El circuito proporciona pruebas de tiristores y triacs de pequeña y mediana potencia. Para verificar el dispositivo debe:
1. Inclúyalo en el circuito como se muestra en la fig. 2)
2. Conecte brevemente su RE con la resistencia R2. El dispositivo debe abrirse, la prueba de voltaje + U se acercará a cero. El dispositivo permanece abierto incluso cuando el electrodo de control está desconectado de R2.
3. Rompa el circuito de suministro de energía del ánodo (RE está conectado a K) y ciérrelo nuevamente. El dispositivo debe estar en un estado cerrado. La prueba + U es de 12 V.
Al probar triacs, repita p.p. 2, 3 y R2 en este caso deben alimentarse desde el polo negativo de la fuente de alimentación.
El resultado de tales pruebas le permite verificar la salud del dispositivo. Sin embargo, el resultado del 100% de las pruebas debe considerarse el funcionamiento correcto del dispositivo semiconductor en el dispositivo donde está instalado.
Los dinistores (o diacs y sidaki como también se los llama) no tienen una salida UE, y se abren cuando se excede el voltaje en el ánodo de un cierto valor, indicado en los parámetros para este tipo de dispositivo. Como se mencionó anteriormente, con un multímetro, un dinistor solo se puede verificar por un desglose de la transición. Para saber exactamente si el dinistor funciona o no, debe verificarse incluyéndolo en el circuito de prueba (Fig. 3), que funciona con una fuente de voltaje de CA ajustable.
El diodo D1 es un rectificador de media onda, el condensador C1 es una resistencia de suavizado, y la resistencia R1 limita la corriente a través del dinistor. Al verificar, el voltaje en el dinistor debe aumentarse gradualmente. Cuando se alcanza un cierto valor umbral, se abre, cuando el voltaje disminuye, cuando la corriente que fluye alcanza el valor de la corriente de retención establecida, se cierra. Después de tal verificación, es necesario repetirla cambiando la polaridad del voltaje aplicado al dinistor. Al verificar, se debe usar un transformador como fuente de voltaje de CA para evitar el riesgo de lesiones.
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