- DIAC: n rakentaminen
- DIAC-ominaiskäyrä
- DIAC-sovellukset
- Käytännön esimerkki DIAC: sta
- Quadrac-rakenne
DIAC on puolijohdelaite, jossa on kolme kerrosta ja kaksi liitoskohtaa. Sana DIAC koostuu kahdesta osasta, DI ja AC. DI tarkoittaa diodia (tai kahta. Kuten Di, Tri, Quad, Penta jne.) Ja AC tarkoittaa vaihtovirtaa. DIAC on vaihtovirran diodin lyhenne.
Alla olevassa kuvassa näkyy DIAC-symboli.
DIAC on kahden rinnakkaisen diodin yhdistelmä, yksi eteenpäin suuntautuvassa ja toinen on päinvastaisessa suunnassa molemmille puolille. DIAC on erityisesti rakennettu diodi, joka antaa virran kulkea molempiin suuntiin, kun tietyt ehdot täyttyvät.
Vielä yksi mielenkiintoinen asia DIAC: ssä on, että koska virran virtaussuuntaa ei ole määritelty, sitä pidetään kaksisuuntaisena laitteena. DIAC: lla on vain kaksi anoditappia, eikä katodinastoja ole siellä. Näihin kahteen anodiliittimeen viitataan usein pääterminaaliin 1 (MT1) ja pääterminaaliin 2 (MT2).
DIAC: n rakentaminen
DIAC-rakenne noudattaa samaa sääntöä kuin tyypillinen transistorirakenne ilman tukiasemaa. Kuten edellä keskusteltiin, DIAC-rakenteella on kaksi pääterminaalia, MT1 ja MT2. DIAC rakenne käyttää kahta P-tyypin materiaalien ja kolme N-tyypin materiaalien ilman hilaliittimen.
Yllä olevassa kuvassa on esitetty kolme N-tyypin aluetta NA: n, NB: n ja NC: n nimellä.
P-tyypin alueet esitetään PA: na ja PB: nä. Jos MT1-liittimestä tuli positiivisempi kuin MT2, virta virtaa PA: n -> NB -> PB -> NC suuntaan. Kun tapahtuu päinvastainen tilanne, MT2-liittimestä tuli positiivisempi kuin MT1 ja virta virtaa suuntaan PB -> NB -> PA -> NA.
DIAC vain alkaa johtaa nykyisen kun läpilyöntijännite on saavutettu.
Häiriötilanteissa jännitehäviö vähenee äkillisesti DIAC: n yli ja virtausvirta kasvaa sen läpi. Tätä tilaa kutsutaan negatiiviseksi dynaamiseksi vastusalueeksi. Johtuminen jatkuu, kunnes virta laskee tiettyyn arvoon, jota kutsutaan pitovirraksi. Tämän pitovirran alapuolella DIAC-vastus nousee suureksi ja se siirtyy ei-johtavassa tilassa.
Koska DIAC on kaksisuuntainen laite, se tapahtuu virran molempiin suuntiin.
DIAC-ominaiskäyrä
Yllä olevassa kuvassa näkyy DIAC: n todellinen IV-ominaisuus. Käyrä näyttää siltä kuin englanninkielinen sana Z. DIAC pysyy ei-johtavassa tilassa, kunnes hajoamisjännite on saavutettu. Hidas käyrä ennen siirtymistä suoralle johtuu vuotovirrasta. Kun hajoamisjännite on saavutettu, DIAC siirtyy matalan vastuksen tilaan ja diodin läpi kulkeva virta kasvaa nopeasti, mikä näkyy suorana. Mutta nykyisen johtavan tilan aikana jännitteen pudotus diodin yli pienenee, joten johto ei ole täydellinen 90 astetta.
DIAC-sovellukset
DIAC on suunniteltu erityisesti laukaista Triac tai SCR. Kuten edellä keskusteltiin, DIAC siirtyy lumivyörien johtumiskykyyn murtojännitteellä. Tästä johtuen laitteella on negatiiviset vastusominaisuudet ja sen jännitehäviö pienenee dramaattisesti, tyypillisesti noin 5 volttiin. Tämä luo katkoksen virtaan, joka on riittävä TRIAC: n tai SCR: n kytkemiseksi päälle tai laukaisemaan.
DIAC soveltuu myös symmetrisiin liipaisinsovelluksiin, koska DIAC toimii molempiin suuntiin.
Nyt tärkein kysymys on, miksi tarvitsemme DIAC: n käynnistämään TRIAC: n?
TRIAC ei syty symmetrisesti, ja tämän vuoksi TRIAC ei laukaise samalla napajännitetasolla yhdelle napaisuudelle kuin toiselle. Tämä johtaa ei-toivottuun tulokseen. Epäsymmetrinen laukaisu johtaa virran aaltomuotoon, jolla on enemmän erilaisia harmonisia taajuuksia, johtaa epävarmoihin mahdollisuuksiin virtapiirin sisällä. DIAC sijoitetaan sarjasta TRIAC-portin kanssa päästäkseen takaisin tilanteesta ja vähentääkseen sähköjärjestelmän harmonisten sisältöjen määrää.
DIAC-perussovellus näkyy alla olevassa kuvassa, jossa DIAC: ta käytetään TRIAC: n laukaisulaitteena.
DIAC on kytketty sarjaan TRIAC-portin kanssa. DIAC ei salli mitään hilavirtaa, ennen kuin laukaisujännite on saavuttanut tietyn toistettavan tason molempiin suuntiin. Tässä tapauksessa TRIAC: n laukaisupiste puolisyklistä seuraavaan puolisykliin on yleensä johdonmukaisempi ja se vähentää järjestelmän harmonista kokonaissisältöä.
Käytännön esimerkki DIAC: sta
Katsotaanpa käytännön piiri käyttäen DIAC: tä. Alla olevassa piirissä DIAC: tä käytetään LEDin vilkkumiseen.
Rakenne on melko yksinkertainen, se koostuu kahdesta 1N4007-diodista, joka on 1000 V: n 1 A: n tasasuuntausdiodi ja 47uF-kondensaattorista, jonka nimellisarvo on vähintään 300 V. DIAC: tä varten voidaan käyttää DB3, DB4 tai NTE6408. Kaksi 20k: n ja 100 ohmin (½ watin) vastusta käytetään yhdessä sinisen värillisen LEDin (3v) kanssa
Tässä käytetään kahta diodia turvallisuustarkoituksiin, jotka muuttavat vaihtovirran tasavirraksi. Diodit lataavat kondensaattorin nopeasti, ja heti kun ladattu jännite saavuttaa DIAC: n rikkoutumisjännitteen, se alkaa johtaa ja sytyttää LEDin. Kun LED on kytketty päälle ja kun virta kulkee DIAC: n läpi, jännitehäviö pienenee ja kondensaattoritähti purkautuu vastuksen 20k kautta.
LED: n kytkentä- ja sammutusaikaa voidaan ohjata muuttamalla kondensaattorin arvoa.
Simulaatio on jäljempänä esitetty Proteuksessa.
Quadrac-rakenne
Quadrac on erityinen tyristori, joka käyttää DIAC: ta ja TRIAC: tä yhdessä paketissa. Tässä laitteessa DIAC: tä käytetään TRIAC: n sisäiseen käynnistämiseen. Quadracilla on laaja valikoima sovelluksia, kuten kytkentä, lämpötilan modulointi, nopeuden säätö tai erilaisia himmentimiin liittyviä sovelluksia.