Belangrijkste kenmerken van triacs

Alle halfgeleiderapparaten zijn gebaseerd op knooppunten, en als een apparaat met drie knooppunten een thyristor is, dan zijn er al twee parallel geschakelde apparaten met drie knooppunten in een gemeenschappelijke behuizing triac, dat wil zeggen een symmetrische thyristor. In de Engelstalige literatuur heet het «TRIAC» - AC triode.

Op de een of andere manier heeft de triac drie uitgangen, waarvan er twee stroom zijn en de derde een besturing of poort (Engelse GATE). Tegelijkertijd heeft de triac geen specifieke anode en kathode, omdat elk van de vermogenselektroden op verschillende tijdstippen zowel als anode als kathode kan werken.

Vanwege deze eigenschappen worden triacs zeer veel gebruikt in wisselstroomcircuits. Bovendien zijn triacs goedkoop, hebben ze een lange levensduur en veroorzaken ze geen vonken in vergelijking met mechanische schakelrelais, en dit zorgt ervoor dat ze continu worden gebruikt.

Laten we eens kijken naar de belangrijkste kenmerken, dat wil zeggen de belangrijkste technische parameters van triacs, en uitleggen wat elk van hen betekent. We zullen het voorbeeld van een vrij veel voorkomende triac BT139-800 beschouwen, die vaak wordt gebruikt in verschillende soorten regelaars.Dus, de belangrijkste kenmerken van de triac:

• Maximale spanning;

• Maximale repetitieve impulsspanning in de uit-stand;

• Maximale, periodegemiddelde stroom in open toestand;

• Maximale pulsstroom op korte termijn in open toestand;

• Maximale spanningsval over de triac in open toestand;

• De minimale DC-stuurstroom die nodig is om een ​​triac in te schakelen;

• Poortbesturingsspanning die overeenkomt met de minimale DC-poortstroom;

• Kritieke stijgingssnelheid van spanning in gesloten toestand;

• Kritieke stijgingssnelheid van stroom in open toestand;

• Opstarttijd;

• Bedrijfstemperatuurbereik;

• Kader.

Maximale spanning

Voor ons voorbeeld is het 800 volt. Dit is de spanning die, wanneer toegepast op de voedingselektroden van de triac, theoretisch geen schade zal veroorzaken. In de praktijk is dit de maximaal toegestane bedrijfsspanning voor het circuit dat door deze triac is aangesloten bij bedrijfstemperatuuromstandigheden die binnen het toegestane temperatuurbereik vallen.

Zelfs een kortstondige overschrijding van deze waarde is geen garantie voor de verdere werking van de halfgeleiderinrichting. De volgende parameter zal deze bepaling verduidelijken.

Maximale herhaalde uit-toestand piekspanning

Deze parameter wordt altijd aangegeven in de documentatie en betekent alleen de waarde van de kritische spanning, wat de limiet is voor deze triac.

Dit is de spanning die op de piek niet overschreden kan worden. Zelfs als de triac gesloten is en niet opent, geïnstalleerd in een circuit met constante wisselspanning, zal de triac niet breken als de amplitude van de aangelegde spanning in ons voorbeeld niet hoger is dan 800 volt.

Als op de gesloten triac een spanning, althans iets hoger, wordt aangelegd, althans voor een deel van de periode van de wisselspanning, wordt de verdere prestatie niet gegarandeerd door de fabrikant. Dit item verwijst opnieuw naar de voorwaarden van het toegestane temperatuurbereik.

Maximum, periodegemiddelde, huidige status

De zogenaamde maximale root mean square (RMS — root mean square) stroom, voor een sinusvormige stroom, dit is de gemiddelde waarde, onder omstandigheden van aanvaardbare bedrijfstemperatuur van de triac. Voor ons voorbeeld is dit maximaal 16 ampère bij triac-temperaturen tot 100 C. De piekstroom kan hoger zijn, zoals aangegeven door de volgende parameter.

Maximale kortstondige impulsstroom in open toestand

Dit is de piekstroom die wordt gespecificeerd in de triac-documentatie, noodzakelijkerwijs met de maximaal toegestane stroomduur van deze waarde in milliseconden. Voor ons voorbeeld is dit 155 ampère voor maximaal 20 ms, wat praktisch betekent dat de duur van zo'n grote stroom nog korter zou moeten zijn.

Merk op dat de RMS-stroom in geen geval nog mag worden overschreden. Dit komt door het maximale vermogen dat door de triac-behuizing wordt gedissipeerd en de maximaal toegestane matrijstemperatuur van minder dan 125 °C.

Maximale spanningsval over de triac in open toestand

Deze parameter geeft de maximale spanning aan (in ons voorbeeld is dit 1,6 volt) die tot stand zal worden gebracht tussen de vermogenselektroden van de triac in open toestand, bij de stroom gespecificeerd in de documentatie in zijn werkcircuit (in ons voorbeeld bij een stroom van 20 ampère). Over het algemeen geldt: hoe groter de stroom, hoe groter de spanningsval over de triac.

Dit kenmerk is nodig voor thermische berekeningen, omdat het de ontwerper indirect informeert over de maximale potentiële waarde van het vermogen dat wordt gedissipeerd door de triac-behuizing, wat belangrijk is bij het kiezen van een koellichaam. Het maakt het ook mogelijk om de equivalente weerstand van de triac onder bepaalde temperatuuromstandigheden te schatten.

Minimale DC-aandrijfstroom die nodig is om de triac in te schakelen

De minimale stroom van de stuurelektrode van de triac, gemeten in milliampère, is afhankelijk van de polariteit van de opname van de triac op het moment, evenals van de polariteit van de stuurspanning.

Voor ons voorbeeld varieert deze stroom van 5 tot 22 mA, afhankelijk van de polariteit van de spanning in het circuit dat wordt bestuurd door de triac. Bij het ontwikkelen van een triac-besturingsschema is het beter om de stuurstroom tot de maximale waarde te benaderen, in ons voorbeeld is deze 35 of 70 mA (afhankelijk van de polariteit).

Stuurpoortspanning die overeenkomt met de minimale DC-poortstroom

Om de minimale stroom in het circuit van de stuurelektrode van de triac in te stellen, is het nodig om een ​​bepaalde spanning op deze elektrode aan te leggen. Het hangt af van de spanning die momenteel wordt toegepast in het stroomcircuit van de triac en ook van de temperatuur van de triac.

Dus, voor ons voorbeeld, met een spanning van 12 volt in het voedingscircuit, om ervoor te zorgen dat de stuurstroom op 100 mA wordt ingesteld, moet minimaal 1,5 volt worden toegepast. En bij een kristaltemperatuur van 100 ° C, met een spanning in het werkcircuit van 400 volt, is de spanning die nodig is voor het regelcircuit 0,4 volt.

Kritieke stijgingssnelheid van spanning in gesloten toestand

Deze parameter wordt gemeten in volt per microseconde.Voor ons voorbeeld is de kritische stijgingssnelheid van de spanning over de voedingselektroden 250 volt per microseconde. Als deze snelheid wordt overschreden, kan de triac ten onrechte op ongepaste wijze worden geopend, zelfs zonder enige stuurspanning op de stuurelektrode aan te leggen.

Om dit te voorkomen, is het noodzakelijk om dergelijke bedrijfsomstandigheden te bieden zodat de anode (kathode) spanning langzamer verandert, en om eventuele storingen uit te sluiten waarvan de dynamiek deze parameter overschrijdt (elke impulsruis, enz. .n.) .

Kritieke stijgingssnelheid van stroom in open toestand

Gemeten in ampère per microseconde. Als deze snelheid wordt overschreden, zal de triac breken.Voor ons voorbeeld is de maximale stijgingssnelheid bij het inschakelen 50 ampère per microseconde.

Op tijd inschakelen

Voor ons voorbeeld is deze tijd 2 microseconden. Dit is de tijd die verstrijkt vanaf het moment dat de poortstroom 10% van zijn piekwaarde bereikt tot het moment dat de spanning tussen de anode en kathode van de triac daalt tot 10% van zijn beginwaarde.

Bedrijfstemperatuurbereik

Meestal is dit bereik van -40 ° C tot + 125 ° C. Voor dit temperatuurbereik geeft de documentatie de dynamische kenmerken van de triac.

Kader

In ons voorbeeld is het geval to220ab, het is handig omdat de triac hierdoor aan een kleine koelplaat kan worden bevestigd. Voor thermische berekeningen geeft de triac-documentatie een tabel van de afhankelijkheid van het gedissipeerde vermogen van de gemiddelde stroom van de triac.