- Konštrukcia systému DIAC
- Charakteristická krivka DIAC
- Aplikácie DIAC
- Praktický príklad systému DIAC
- Konštrukcia Quadrac
DIAC je polovodičové zariadenie, ktoré má tri vrstvy a dva spojenia. Slovo DIAC sa skladá z dvoch častí, DI a AC. DI znamená diódu (alebo dve. Ako Di, Tri, Quad, Penta atď.) A AC znamená striedavý prúd. DIAC je skratka diódy pre striedavý prúd .
Na nasledujúcom obrázku je zobrazený symbol DIAC.
DIAC je kombináciou dvoch diód paralelne, jednej s predpätím vpred a druhej v obrátenom stave, pokiaľ ide o obe strany. DIAC je špeciálne skonštruovaná dióda, ktorá umožňuje splnenie určitých podmienok, aby prúd prechádzal oboma smermi.
Ďalšou zaujímavosťou DIAC je, že vzhľadom na nešpecifikovaný smer prúdenia prúdu sa považuje za obojsmerné zariadenie. DIAC má iba dva anódové kolíky a nie sú tam žiadne katódové kolíky. Tieto dva anódové terminály sa často označujú ako hlavný terminál 1 (MT1) a hlavný terminál 2 (MT2).
Konštrukcia systému DIAC
Konštrukcia DIAC sa riadi rovnakým pravidlom ako typická konštrukcia tranzistora bez terminálu Base. Ako bolo uvedené vyššie, konštrukcia DIAC má dva hlavné terminály, MT1 a MT2. Konštrukcia DIAC používa dva materiály typu P a tri materiály typu N bez terminálu brány.
Na vyššie uvedenom obrázku sú zobrazené tri oblasti typu N s názvom NA, NB a NC.
Oblasti typu P sú zobrazené ako PA a PB. Ak bude terminál MT1 pozitívnejší ako MT2, bude prúd tiecť v smere PA -> NB -> PB -> NC. Keď nastane opačná situácia, terminál MT2 sa stal pozitívnejším ako MT1 a prúd bude tiecť v smere PB -> NB -> PA -> NA.
DIAC začína len konanie prúdu, keď sa dosiahne prierazné napätie.
Počas poruchových situácií dôjde k náhlemu poklesu poklesu napätia na DIAC a prúd cez neho sa zvýši. Tento stav sa nazýva oblasť negatívneho dynamického odporu. Vedenie pokračuje, kým prúd neklesne na určitú hodnotu nazývanú ako udržovací prúd. Pod týmto prídržným prúdom sa odpor DIAC zvýši a vstúpi do nevodivého stavu.
Pretože DIAC je obojsmerné zariadenie, stane sa to pre oba smery prúdu.
Charakteristická krivka DIAC
Na obrázku vyššie je zobrazená skutočná IV charakteristika DIAC. Krivka vyzerá ako anglické slovo Z. DIAC zostáva v nevodivom stave, kým nedosiahne poruchové napätie. Pomalá krivka pred prechodom na priamku je spôsobená unikajúcim prúdom. Po dosiahnutí prierazného napätia vstupuje DIAC do stavu nízkeho odporu a prietok prúdu diódou sa rýchlo zvyšuje, čo sa zobrazuje ako priama čiara. Ale počas súčasného vodivého stavu je pokles napätia na dióde znížený, preto linka nie je dokonalých 90 stupňov.
Aplikácie DIAC
DIAC je navrhnutý špeciálne pre spustenie TRIAC alebo SCR. Ako bolo uvedené vyššie, DIAC prechádza do lavínového vedenia pri medznom napätí. Z tohto dôvodu zariadenie vykazuje negatívne charakteristiky odporu a pokles napätia v ňom dramaticky klesá, zvyčajne na asi 5 voltov. Takto sa vytvorí prerušenie prúdu, ktoré stačí na zapnutie alebo spustenie TRIAC alebo SCR.
DIAC je použiteľný aj pre symetrické spúšťacie aplikácie, pretože DIAC vedie oboma smermi.
Najdôležitejšou otázkou teraz je, prečo potrebujeme DIAC na spustenie TRIAC?
TRIAC nespúšťajú symetricky a kvôli tomu nespúšťajú TRIAC na jednej úrovni hradlového napätia pre jednu polaritu ako pre druhú. To vedie k nežiaducim výsledkom. Výsledkom nesymetrického streľby je prúdový priebeh, ktorý má väčšiu škálu harmonických frekvencií, čo vedie k neistým možnostiam vo vnútri výkonového obvodu. Na zotavenie sa z tejto situácie a na zníženie harmonického obsahu v energetickom systéme je DIAC zaradený do série s hradlom TRIAC.
Na nasledujúcom obrázku je znázornená základná aplikácia DIAC, kde sa DIAC používa ako spúšťacie zariadenie systému TRIAC.
DIAC je zapojený do série s hradlom TRIAC. DIAC neumožňuje žiadny hradlový prúd, kým spúšťacie napätie nedosiahne na určitú opakovateľnú úroveň v oboch smeroch. V takom prípade býva bod vypaľovania systému TRIAC z jednej polovice cyklu do druhej polovice viac konzistentný a znižuje celkový harmonický obsah systému.
Praktický príklad systému DIAC
Pozrime sa na praktický obvod využívajúci DIAC. V nižšie uvedenom obvode sa na blikanie LED používa DIAC.
Konštrukcia je pomerne jednoduchá, skladá sa z dvoch diód 1N4007, čo je usmerňovacia dióda 1 000 V 1 A a kondenzátora 47 uF s hodnotením najmenej 300 V. Pre DIAC je možné použiť DB3, DB4 alebo NTE6408. Používajú sa dva odpory 20 k a 100 ohmov (½ Watt) spolu s modrou farbou štandardnej LED diódy (3 V).
Tu sa z bezpečnostných dôvodov používajú dve diódy, ktoré prevádzajú striedavý prúd na jednosmerný prúd. Kondenzátor sa diódami rýchlo nabije a akonáhle nabité napätie dosiahne priraďovacie napätie DIAC, začne viesť a rozsvieti LED. Po zapnutí LED a pri prechode prúdu cez DIAC pokles napätia klesá a kondenzátorová hviezda sa vybíja cez rezistor 20k.
Čas zapnutia a vypnutia LED je možné riadiť zmenou hodnoty kondenzátora.
Ďalej je uvedená simulácia v programe Proteus.
Konštrukcia Quadrac
Quadrac je špeciálny typ tyristora, ktorý používa DIAC a TRIAC v jednom balení. V tomto zariadení sa DIAC používa na interné spustenie TRIAC. Quadrac má širokú škálu aplikácií, ako je spínanie, riadenie modulácie teploty, riadenie rýchlosti alebo rôzne aplikácie súvisiace so stmievačom.