O TRIAC

Os SCRs são dispositivos de corrente unidirecionais (unidirecionais), tornando-os úteis para controlar apenas CC. Se dois SCRs forem unidos em paralelo, da mesma forma que dois diodos Shockley foram unidos para formar um DIAC, temos um novo dispositivo conhecido como TRIAC:(Figura abaixo)



O equivalente TRIAC SCR e o símbolo esquemático TRIAC.



Como os SCRs individuais são mais flexíveis para uso em sistemas de controle avançados, eles são mais comumente vistos em circuitos como acionadores de motor; Os TRIACs são geralmente vistos em aplicações simples e de baixo consumo de energia, como interruptores dimmer domésticos. Um circuito de dimmer de lâmpada simples é mostrado na Figura abaixo, completo com a rede de capacitor-resistor de mudança de fase necessária para o disparo pós-pico.



Controle de fase TRIAC de potência

TRIACs são notórios por não disparar simetricamente. Isso significa que eles geralmente não disparam exatamente no mesmo nível de tensão de porta para uma polaridade e para a outra. De modo geral, isso é indesejável, porque o disparo assimétrico resulta em uma forma de onda de corrente com uma variedade maior de frequências harmônicas. As formas de onda simétricas acima e abaixo de suas linhas centrais médias são compostas apenas por harmônicos de números ímpares. As formas de onda assimétricas, por outro lado, contêm harmônicos pares (que podem ou não ser acompanhados por harmônicos ímpares também).

No interesse de reduzir o conteúdo harmônico total em sistemas de potência, quanto menos e menos diversos harmônicos, melhor - mais uma razão pela qual os SCRs individuais são preferidos aos TRIACs para circuitos de controle complexos de alta potência. Uma maneira de tornar a forma de onda da corrente do TRIAC mais simétrica é usar um dispositivo externo ao TRIAC para cronometrar o pulso de disparo. Um DIAC colocado em série com o portão faz um bom trabalho nisso:(Figura abaixo)



DIAC melhora a simetria de controle



As tensões de breakover do DIAC tendem a ser muito mais simétricas (as mesmas em uma polaridade que na outra) do que os limites de tensão de disparo do TRIAC. Uma vez que o DIAC impede qualquer corrente de porta até que a tensão de disparo tenha atingido um certo nível repetível em qualquer direção, o ponto de disparo do TRIAC de um meio ciclo para o próximo tende a ser mais consistente, e a forma de onda mais simétrica acima e abaixo sua linha central.

Praticamente todas as características e classificações dos SCRs se aplicam igualmente aos TRIACs, exceto que os TRIACs, é claro, são bidirecionais (podem lidar com a corrente em ambas as direções). Não há muito mais a ser dito sobre este dispositivo, exceto por uma advertência importante a respeito de suas designações terminais.

A partir do diagrama de circuito equivalente mostrado anteriormente, pode-se pensar que os terminais principais 1 e 2 são intercambiáveis. Estes não são! Embora seja útil imaginar o TRIAC como sendo composto de dois SCRs unidos, na verdade ele é construído a partir de uma única peça de material semicondutor, apropriadamente dopado e em camadas. As características operacionais reais podem ser ligeiramente diferentes das do modelo equivalente.

Isso fica mais evidente pelo contraste de dois projetos de circuito simples, um que funciona e outro que não. Os dois circuitos a seguir são uma variação do circuito do dimmer da lâmpada mostrado anteriormente, o capacitor de mudança de fase e o DIAC removidos para simplificar. Embora o circuito resultante não tenha a capacidade de controle fino da versão mais complexa (com capacitor e DIAC), ele funciona:(Figura abaixo)



Este circuito com a porta para MT2 funciona.



Suponha que trocássemos os dois terminais principais do TRIAC. De acordo com o diagrama de circuito equivalente mostrado anteriormente nesta seção, a troca não deve fazer diferença. O circuito deve funcionar:(Figura abaixo)



Com a porta trocada para MT1, este circuito não funciona.

No entanto, se este circuito for construído, descobrirá que não funciona! A carga não receberá energia, e o TRIAC se recusará a disparar, não importando quão baixo ou alto seja o valor de resistência do resistor de controle. A chave para acionar um TRIAC com sucesso é certificar-se de que a porta receba sua corrente de disparo do lado do terminal 2 principal do circuito (o terminal principal no lado oposto do símbolo TRIAC do terminal da porta). A identificação dos terminais MT1 e MT2 deve ser feita através do número de peça do TRIAC com referência a uma folha de dados ou livro.

REVER:

• Um TRIAC atua como dois SCRs conectados de costas um para o outro para operação bidirecional (AC).
• Os controles TRIAC são vistos com mais frequência em circuitos simples de baixa potência do que em circuitos complexos de alta potência. Em grandes circuitos de controle de energia, vários SCRs tendem a ser favorecidos.
• Quando usados ​​para controlar a alimentação CA para uma carga, os TRIACs costumam ser acompanhados por DIACs conectados em série com seus terminais de porta. O DIAC ajuda o TRIAC a disparar de forma mais simétrica (de forma mais consistente de uma polaridade para outra).
• Os terminais principais 1 e 2 em um TRIAC não são intercambiáveis.
• Para acionar um TRIAC com sucesso, a corrente da porta deve vir do lado do terminal principal 2 (MT2) do circuito!

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