Triac - Cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng

   Triac là phần tử bán dẫn gồm năm lớp bán dẫn, tạo nên cấu trúc p-n-p-n như ở thyristor theo cả hai chiều giữa các cực T1(A1) và T2(A2), do đó có thể dẫn dòng theo cả hai chiều giữa T1(A1) và T2(A2). TRIAC có thể coi tương đương với hai thyristor đấu song song song ngược.để điều khiển Triac ta chỉ cần cấp xung cho chân G của Triac.

1) Cấu tạo, ký hiệu, đóng vỏ triac.
a) Cấu tạo Triac
Được cấu tạo bởi năm lớp bán dẫn, tạo nên cấu trúc P-N-P-N như ở Thyristor theo cả hai chiều giữa các cực T1(A1,B1) và T2(A2,B2). Do đó có thể dẫn dòng theo cả 2 chiều.

b) Ký hiệu, đóng vỏ Triac

* Ký hiệu Triac
Trên sơ đồ mạch Triac được ký hiệu, biểu thị như sau :

+ Chân G là chân kích mở cho Triac
+ Chân T1 (A1, B1, MT1..) là chân Anod 1.
+ Chân T2 (A2, B2, MT2..) là chân Anod 2.
Hai chân Anod 1 và Anod 2 dòng điện có thể chạy cả 2 chiều.

* Đóng vỏ thực tế của Triac 
Bên ngoài thực tế triac được đóng vỏ rất nhiều hình dạng khác nhau nhưng phổ biến là kiểu đóng vỏ : TO-220AB, RD91, TOP3, D2AK, TOP3...

2) Đặc tuyến, phương pháp điều khiển

a)  Đặc tuyến Volt – Ampe 
Gồm hai phần đối xứng nhau qua gốc tọa độ O, mỗi phần tương tự đặc tuyến thuận của Thyristor

b) Phương pháp điều khiển.

Triac điều khiển mở có thể bằng xung dương (đi vào cực G) hoặc xung âm (Đi ra cực G). Do khó khăn tạo được nguồn kích xung âm, không thực tế nên do đó trong các mạch thực tế đều dùng kích xung dương.
Tổ hợp điện áp trên các chân điều khiển Triac
+ Nếu G(+), B2 (+) hoặc G(-), B2 (+) khi đó dòng điện chạy từ B2 sang B1
+ Nếu G(-), B2 (-) hoặc G(+), B2 (-) khi đó dòng điện chạy từ B1 sang B2
Chú ý : + Để điều khiển mở được Triac thì dòng điều khiển phải lớn hơn dòng điều khiển danh định của Triac, mỗi loại Triac có dòng điều khiển danh định khác nhau. Do đo tải phải có công suất > dòng kích mở của Triac.
+ Nguồn một chiều không đóng mở được Triac vì không có điểm 0 và Triac sẽ mở mãi. 
Kích mở theo góc  điều khiển điện áp ra tảiXét một mạch điện :

+ Một tải xoay chiều tần số 50hz được điều khiển bởi triac theo sơ đồ trên. Để điều khiển điện áp ra tải ta điều khiển góc mở cho Triac sao cho đúng với yêu cầu điện áp đầu ra. Góc mở càng lớn thì điện áp ra tải càng nhỏ.

+ Xét chỉnh R2 cho góc mở x1 = x2 = 1ms.
+ Xét nửa chu kỳ đầu tiên của hình since 50Hz, nửa chu kỳ (0 - 10ms) : Tại góc mở x1 (0 - 1ms) khi biên độ hình since chưa đủ lớn để tạo dòng kích tại chân G cho Triac, do đó trong khoảng góc mở x1 (0 - 1ms) Triac khóa. Khi chu kỳ hình since > 2ms lúc này biên độ hình since đủ lớn kích dòng cho chân G và Triac mở dẫn dòng từ A2 ~ A1 từ (2ms - 10ms). Tại thời điểm 10ms (Điểm 0) của chu kỳ do điện áp cực A1,A2,G bằng 0 do đó Triac khóa.
+ Xét nửa chu kỳ sau của hình since 50Hz, nửa chu kỳ (10ms - 20ms) : Tại góc mở x2 (10ms - 11ms) khi biên độ hình since chưa đủ lớn để tạo dòng kích tại chân G cho Triac, do đó trong khoảng góc mở x2 (10ms - 11ms) Triac khóa. Khi chu kỳ hình since > 11ms lúc này biên độ hình since đủ lớn kích dòng cho chân G và Triac mở dẫn dòng từ A1 ~ A2 từ (11ms - 20ms). Tại thời điểm 20ms (Điểm 0) của chu kỳ do điện áp cực A1,A2,G bằng 0 do đó Triac khóa. Tiếp theo một chu trình tiếp theo.
+ Góc mở x1 = x2. Điện trở R2 dùng để điều khiển góc mở x1, x2. Hình dạng sóng ra tải được biểu như hình trên.
c) Một số sơ đồ điều khiển Triac.
+ Điều khiển triac dùng chung với nguồn tải : Sơ đồ dùng nhiều trong thực tế.

+ Điều khiển triac bởi bộ điều khiển, vi xử lý....

d) Cách kiểm tra Triac
+ Chuẩn bị một đồng hồ VOM kim có dòng ở thang điện trở đủ lớn. Nếu dòng yếu ko đủ kích cho chân G.
+ Đồng hồ VOM kim để ở thang đo điện trở có dòng phát ra là lớn nhất. Đối với VOM kim thì que đen là nguồn dương và que đỏ là nguồn âm
+ Lần 1 : Đặt que nguồn âm vào A1 (B1, MT1...) và que nguồn dương vào A2 (B2, MT2..) khi đo VOM không nhảy kim. Vẫn giữ nguyên que đo và kích điện áp cho chân G từ que đỏ (nghiêng que đo hoặc bằng dụng cụ khác) khi đó trên màn hình VOM kim dịch kim và bỏ kích cho chân G, VOM kim vẫn giữ nguyên => Triac còn tốt. Nếu bỏ kích chân G mà VOM kim về vô cùng => Triac hỏng. Có trường hợp nếu ban đầu chỉ đưa vào hai que đo vào A1, A2 kim đã dịch => Triac hỏng.
+ Lần 2 : Thao tác đổi que đo ngược lại như lần 1. Nếu giống nhau thì Transitor tốt. Nếu có có sự khác thì Transitor hỏng.
Dùng VOM số cũng tương tự.

3) Ứng dụng
+ Dùng cho điều khiển bóng đèn, bơm, quạt...
+ Điều khiển tốt với những tải thuần trở và gây tổn hao với những tải cảm.

                                                                                                                                           nguồn: hqdt.vn