Triyaklar - Çalışma ve Uygulama Devreleri

Bir triyak, kilitlemeli bir röle ile karşılaştırılabilir. Anında açılacak ve tetiklendiği anda kapanacak ve besleme voltajı sıfır voltun üzerinde kaldığı sürece veya besleme polaritesi değişmediği sürece kapalı kalacaktır.

Besleme bir AC ise (alternatif akım), triyak AC döngüsünün sıfır çizgisini geçtiği dönemlerde açılacak, ancak yeniden tetiklendiğinde kapanacak ve AÇIK duruma gelecektir.

Triyak'ın Statik Anahtar Olarak Avantajları

• Triyaklar, AC devrelerindeki yükleri kontrol etmek için mekanik anahtarlar veya röleler için etkili bir şekilde değiştirilebilir.
• Triyaklar, minimum akım tetiklemesiyle nispeten daha ağır yükleri değiştirecek şekilde yapılandırılabilir.
• Triyaklar iletildiklerinde (kapandıklarında), mekanik anahtarlarda olduğu gibi geri tepme etkisi üretmezler.
• Triyaklar KAPALI konuma geçtiğinde (AC sıfır geçiş ), bunu arka EMF'ler vb. nedeniyle herhangi bir geçiş oluşturmadan yapar.
• Triyaklar ayrıca kontakların kaynaşmasını veya ark sorunlarını ve mekanik tabanlı elektrik anahtarlarında yaygın olarak görülen diğer aşınma ve yıpranma biçimlerini de ortadan kaldırır.
• Triyaklar, giriş AC döngüsünün herhangi bir noktasında, kapı ve ortak zemin boyunca düşük voltajlı pozitif bir sinyal aracılığıyla anahtarlanmalarına izin veren esnek bir tetikleme özelliğine sahiptir.
• Bu tetikleme voltajı, bir pil gibi herhangi bir DC kaynağından veya AC kaynağının kendisinden gelen düzeltilmiş bir sinyal olabilir. Her durumda, triyak, aşağıda gösterildiği gibi, her yarım döngü AC dalga formu sıfır geçiş (akım) hattı boyunca hareket ettiğinde, KAPALI dönemlerden geçecektir:

Triyak Nasıl Açılır

Bir triyak üç terminalden oluşur: Kapı, A1, A2, aşağıda gösterildiği gibi:

Bir Triyak'ı açmak için, geçit pimine (G) bir geçit tetik akımı uygulanmalıdır. Bu, bir kapı akımının Kapı ve terminal A1 boyunca akmasına neden olur. Kapı akımı, triyakın A1 terminaline göre pozitif veya negatif olabilir. A1 terminali, negatif VSS hattına veya geçit kontrol beslemesinin pozitif VDD hattına ortak olarak bağlanabilir.

Aşağıdaki şema, bir Triyak'ın basitleştirilmiş şemasını ve ayrıca iç silikon yapısını göstermektedir.

Triyak geçide bir tetikleme akımı uygulandığında, G terminali ile A1 terminali arasına arka arkaya gömülü yerleşik diyotları aracılığıyla AÇIK konuma getirilir. Bu 2 diyot, triyakın P1-N1 ve P1-N2 bağlantılarına kurulur.

Triyak Tetikleme Çeyrekleri

Bir triyakın tetiklenmesi, aşağıda gösterildiği gibi geçit akımının polaritesine bağlı olarak dört kadran aracılığıyla gerçekleştirilir:

Bu tetikleyici kadranlar, aile ve triyak sınıfına bağlı olarak aşağıda verildiği gibi pratik olarak uygulanabilir:

Minimum tüketime ve güvenilir tetiklemeye izin verdiği için, Q2 ve Q3 triyaklar için önerilen tetikleme kadranlarıdır.

Q4 tetikleme kadranı, daha yüksek bir geçit akımı gerektirdiğinden tavsiye edilmez.

Triyaklar için Önemli Tetikleme Parametreleri

Bir triyakın A1 / A2 terminalleri boyunca yüksek güçlü AC yükünü Gate terminalindeki nispeten küçük bir DC tetik beslemesi aracılığıyla değiştirmek için kullanılabileceğini biliyoruz.

Bir triyak kontrol devresi tasarlarken, geçit tetikleme parametreleri çok önemli hale gelir. Tetikleme parametreleri şunlardır: triyak geçit tetikleme akımı IGT, geçit tetikleme gerilimi VGT ve geçit mandallama akımı IL.

• Bir triyak açmak için gereken minimum geçit akımına geçit tetikleme akımı IGT denir. Bunun, kapı tetik beslemesinde ortak olan Triac'ın kapı ve A1 terminali boyunca uygulanması gerekir.
• Kapı akımı, belirtilen en düşük çalışma sıcaklığı için derecelendirilen değerden daha yüksek olmalıdır. Bu, her koşulda triyakın optimum şekilde tetiklenmesini sağlar. İdeal olarak IGT değeri, veri sayfasındaki nominal değerden 2 kat daha yüksek olmalıdır.
• Kapı ve bir triyakın A1 terminaline uygulanan tetik voltajı, VGT olarak adlandırılır. Kısaca tartışılacak bir direnç üzerinden uygulanır.
• Bir triyakı etkin bir şekilde mandallayan kapı akımı, mandallama akımıdır ve LT olarak verilir. Kilitleme, yük akımı LT değerine ulaştığında gerçekleşebilir, ancak bundan sonra kapı akımı kaldırılırken bile kilitleme etkinleştirilir.
• Yukarıdaki parametreler 25 ° C'lik bir ortam sıcaklığında belirtilmiştir ve bu sıcaklık değiştikçe farklılıklar gösterebilir.

Bir triyakın izole edilmemiş tetiklemesi iki temel modda yapılabilir, ilk yöntem aşağıda gösterilmiştir:

Burada, triyakın kapısı ve A1 terminali boyunca VDD'ye eşit pozitif bir voltaj uygulanır. Bu konfigürasyonda A1'in aynı zamanda Vss'e veya geçit besleme kaynağının negatif hattına da bağlı olduğunu görebiliriz. Bu önemlidir, aksi takdirde triyak asla yanıt vermez.

İkinci yöntem, aşağıda gösterildiği gibi triyak geçidine negatif voltaj uygulamaktır:

Bu yöntem, polarite dışında öncekiyle aynıdır. Geçit, negatif bir voltajla tetiklendiğinden, A1 terminali artık kapı kaynak voltajının Vss yerine VDD hattı ile ortak olarak birleştirilmiştir. Yine, eğer bu yapılmazsa, triyak cevap vermeyecektir.

Kapı Direncinin Hesaplanması

Geçit direnci, gerekli tetikleme için IGT'yi veya geçit akımını triyak olarak ayarlar. Bu akım, sıcaklık belirlenen 25 ° C bağlantı sıcaklığının altına düştüğünde artar.

Örneğin, belirtilen IGT 25 ° C'de 10 mA ise, bu 0 ° C'de 15 mA'ya kadar yükselebilir.

Direncin 0 ° C'de bile yeterli IGT sağlayabildiğinden emin olmak için, kaynaktan maksimum kullanılabilir VDD için hesaplanmalıdır.

5V geçit VGT için önerilen değer yaklaşık 160 ila 180 ohm 1/4 watt'tır. Ortam sıcaklığınız sabitse daha yüksek değerler de işe yarar.

Harici DC veya Mevcut AC üzerinden tetikleme : Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir triyak, pil veya güneş paneli gibi harici bir DC kaynağı veya bir AC / DC adaptörü aracılığıyla değiştirilebilir. Alternatif olarak, mevcut AC beslemesinin kendisinden de tetiklenebilir.

Burada, anahtar S1, triyakı bir dirençten geçirerek minimum akımın S1'den geçmesine neden olarak, böylece onu her türlü aşınma ve yıpranmadan kurtararak üzerinde ihmal edilebilir bir baskıya sahiptir.

Triyak'ı Reed Röle Üzerinden Değiştirme : Bir triyakın hareketli bir nesneyle değiştirilmesi için, manyetik tabanlı bir tetikleme dahil edilebilir. Bir kamış anahtarı ve bir mıknatıs kullanılabilir bu tür uygulamalar , Aşağıda gösterildiği gibi:

Bu uygulamada mıknatıs hareketli nesneye tutturulur. Hareketli sistem kamış rölesini her geçtiğinde, triyakı bağlı mıknatısı aracılığıyla iletime yönlendirir.

Reed röle, aşağıda gösterildiği gibi tetikleme kaynağı ile triyak arasında bir elektriksel izolasyon gerektiğinde de kullanılabilir.

Burada, uygun boyuttaki bakır bobin, reed rölenin etrafına sarılır ve bobin terminalleri bir anahtar vasıtasıyla bir DC potansiyeline bağlanır. Düğmeye her basıldığında triyak için izole bir tetiklemeye neden olur.

Manyetik anahtar rölelerinin milyonlarca AÇIK / KAPALI işlemine dayanacak şekilde tasarlanması nedeniyle, bu anahtarlama sistemi uzun vadede son derece verimli ve güvenilir hale gelir.

Triyakın izole tetiklemesinin başka bir örneği aşağıda görülebilir, burada bir triyakın bir izolasyon transformatörü üzerinden anahtarlanması için harici bir AC kaynağı kullanılır.

Triyakların izole tetiklemesinin yine bir başka formu, aşağıda bir Foto hücre bağlayıcıları kullanılarak gösterilmektedir. Bu yöntemde, bir LED ve bir foto-hücre veya foto diyot, tek bir paketin içine entegre olarak monte edilir. Bu opto bağlayıcılar, piyasada kolaylıkla temin edilebilir.

Aşağıdaki şemada, triyakın kapalı / yarı güç / tam güç devresi şeklinde alışılmadık bir şekilde anahtarlanması gösterilmektedir. % 50 daha az güç uygulamak için diyot, triyak geçidi ile seri olarak değiştirilir. Bu yöntem Triyak'ı yalnızca alternatif pozitif AC giriş yarı döngüleri için AÇIK konuma getirmeye zorlar.

Devre, ısıtıcı yüklerini veya termal ataleti olan diğer dirençli yükleri kontrol etmek için etkili bir şekilde uygulanabilir. Bu, aydınlatma kontrolü için işe yaramayabilir, çünkü yarı pozitif AC döngü frekansı, aynı şekilde ışıklar üzerinde rahatsız edici bir titreşime neden olacağından, bu tetikleme, motorlar veya transformatörler gibi endüktif yükler için önerilmez.

Kilitleme Triyak Devresini Sıfırla Ayarla

Aşağıdaki konsept, bir çift basmalı düğme kullanılarak ayarlı sıfırlama mandalı yapmak için bir triyakın nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

Ayar düğmesine basıldığında triyak ve yük AÇIK konuma getirilirken, sıfırlama düğmesine basıldığında ise mandal gagalanır.

Triyak Gecikmeli Zamanlayıcı Devreleri

Önceden belirlenmiş bir gecikmeden sonra bir yükü AÇMAK veya KAPATMAK için bir gecikme zamanlayıcı devresi olarak bir triyak ayarlanabilir.

Aşağıdaki ilk örnek, triyak tabanlı bir gecikme KAPALI zamanlayıcı devresini göstermektedir. Başlangıçta güç verildiğinde triyak AÇIK konuma geçecektir.

Bu arada 100 uF şarj olmaya başlar ve eşiğe ulaşıldığında UJT 2N2646, SCR C106'yı açarak ateşler.

SCR, triyak KAPALI konuma getirilerek kapıyı kısa devre yapar. Gecikme, 1M ayarı ve seri kapasitör değeri tarafından belirlenir.

Bir sonraki devre, bir AÇIK triyak zamanlayıcı devresini temsil eder. Güç verildiğinde triyak hemen yanıt vermez. 100 uF kapasitör ateşleme eşiğine şarj olurken diac KAPALI kalır.

Bu gerçekleştiğinde diac yangınları ve tetikleyicileri triyak AÇIK. Gecikme süresi 1M ve 100 uF değerlerine bağlıdır.

Bir sonraki devre, triyak tabanlı bir zamanlayıcının başka bir versiyonudur. AÇIK konuma getirildiğinde, UJT 100 uF kapasitör üzerinden anahtarlanır. UJT, SCR anahtarını KAPALI tutar, triyakı kapı akımından yoksun bırakır ve böylece triyak da KAPALI kalır.

1M ön ayarına bağlı olarak bir süre sonra, UJT'yi KAPALI konuma getirerek kapasitör tamamen şarj olur. SCR şimdi AÇILIR, triyak AÇIK ve ayrıca yükü tetikler.

Triyak Lamba Flaşör Devresi

Bu triyak flaşör devresi, 2 ile yaklaşık 10 Hz arasında ayarlanabilen bir frekansa sahip standart bir akkor lambayı yakmak için kullanılabilir. Devre, şebeke voltajını değişken bir RC ağı ile birlikte bir 1N4004 diyot ile doğrultarak çalışır. Elektrolitik kapasitör diakın arıza gerilimine kadar şarj olduğu anda, diaktan deşarj olmaya zorladım, bu da triyakı ateşleyerek bağlı lambanın yanıp sönmesine neden olur.

100 k kontrol tarafından belirlenen bir gecikmeden sonra, kapasitör, yanıp sönme döngüsünün tekrarına neden olmak için yeniden şarj olur. 1 k kontrol, triyak tetikleme akımını ayarlar.

Sonuç

Triyak, elektronik ailesinin en çok yönlü bileşenlerinden biridir. Triyaklar, çeşitli yararlı devre konseptlerini uygulamak için kullanılabilir. Yukarıdaki yazıda birkaç basit triyak devre uygulaması hakkında bilgi edindik, ancak istenen bir devreyi yapmak için bir triyakın yapılandırılmasının ve uygulanmasının sayısız yolu vardır.

Bu web sitesinde, daha fazla öğrenmek için başvurabileceğiniz birçok triyak tabanlı devre yayınladım. işte bunun bağlantısı: