DIACs Explicados: Projeto, Funcionamento e Principais Aplicações

Comum encontrar DIAC em controle de velocidade de motor universal, dimer de lâmpada AC, etc. O semicondutor controla corrente até reduzir abaixo da corrente de manutenção do dispositivo.

O DIAC não entra em baixo nível de corrente. Ao conduzir, tensão reduz por aumento de corrente. Pertence à família tiristor, mas é mais como dispositivo de disparo bidirecional de ampla faixa.

Quer aprender mais? Acompanhe: estrutura de camadas, funcionamento, etc.

O Que é DIAC?

DIAC = Diodo para Corrente Alternada. Dispositivo estado sólido com dois junções semicondutoras e três camadas.

À primeira vista, parece transistor. Diferença: DIAC não tem terminal na camada base → dispositivo dois terminais (A1 e A2).

Não amplifica; comporta-se como diodo de comutação bidirecional. Corrente direta vem de qualquer polaridade de tensão AC adequada.

Encapsulamentos: surface-mount, grandes com chassi, pequenos com terminais, etc.

Qual o Símbolo do DIAC?

Dois diodos em paralelos opostos. Dois terminais (Ânodo 1 e Ânodo 2).

Símbolo DIAC

Fonte: Wikimedia Commons

Terminais também denotados MT. Reversíveis como capacitores (bidirecional). Sem terminal de gate.

Construção do DIAC

Similar a transistor, mas sem terminal de base. Três camadas com dopagem igual → comutação simétrica nas polaridades da tensão aplicada.

Construção NPN do DIAC

Fonte: Wikimedia Commons

Camadas próximas aos terminais combinam camadas negativa e positiva. Ao aplicar tensão, camada com polaridade específica ativa. Fusão das polaridades auxilia operação bidirecional.

Operação do DIAC

Se A1/MT1 positivo → ativa camada P1 próxima a MT1. Condução: P1-N2-P2-N3.

Corrente MT1→MT2: junção P2-N3 polarizada inversamente; P1-N2 polarizada diretamente.

Se MT2 positivo → ativa P2 próxima a MT2. Condução: P2-N2-P1-N1.

Corrente MT2→MT1: junção N2-P1 inversamente polarizada; P1-N1 e P2-N2 diretamente polarizadas. Condução em ambas direções.

Quais as Características V-I do DIAC?

Conduz em polaridades negativa e positiva → curva no 1º e 3º quadrantes → formato Z.

1º quadrante = semi-ciclo positivo (MT1→MT2). 3º quadrante = semi-ciclo negativo (MT2→MT1).

Inicialmente, resistência alta (junção inversamente polarizada) → pequena corrente de vazamento (estado de bloqueio).

Tensão aplicada atinge tensão de ruptura → resistência cai abruptamente → condução inicia → queda instantânea de tensão enquanto corrente sobe (estado de condução).

Gráfico DIAC

Fonte: Wikimedia Commons

Maioria DIACs: tensão de ruptura ~30V. Valor exato depende do dispositivo.

Permanece em semi-ciclo negativo (condução) até corrente atingir valor específico (corrente de manutenção) — mínima para manter estado LIGADO.

Como Usar um DIAC?

Geralmente com circuitos TRIAC. Devido às deficiências do TRIAC: leve diferença entre metades → não dispara simetricamente.

Disparo não-simétrico → harmônicas indesejadas na saída. Mais não-simétrico → mais harmônicas.

Melhor forma: conectar DIAC em série com gate do TRIAC → forma de onda simétrica em ambos ciclos.

DIAC evita corrente de gate até tensão aplicada atingir nível certo em qualquer direção → ponto de disparo do TRIAC uniforme.

Aplicações do DIAC

Dispositivo de disparo principal em:

• Controle de calor
• Dimeres de luz
• Circuitos de controle de velocidade de motor

Diagrama Circuito DIAC

Fonte: Wikimedia Commons

Circuito Dimmer de Luz

Tensão de gate variável via arranjo RC no gate do TRIAC. Quando desliga, subida de tensão limitada por rede série (R4-C1) no TRIAC.

Tensão de entrada → R2 determina taxa de carga de C1 e C2. DIAC dispara/conduz quando tensão em C3 > tensão de ruptura do DIAC.

C3 descarrega via DIAC conduzindo → gate do TRIAC. TRIAC liga → corrente à lâmpada. Taxa de carga de C3 varia com R2.

Tensão no gate do TRIAC dispara ambos ciclos (negativo/positivo) da entrada controlada. DIAC regula potência à lâmpada.

Circuito Controle de Aquecedor

DIAC dá controle suave de calor. LC no TRIAC → reduz taxa de subida de tensão quando TRIAC desliga.

Regula semi-ciclos (negativo/positivo) da tensão de entrada do aquecedor modificando R2. Controle suave em diferentes posições de R2 colocando R4 diagonal ao DIAC.

Diferença entre DIAC e TRIAC

DIAC	TRIAC
1. Dois terminais (MT1, MT2)	Três terminais (MT1, MT2, Gate)
2. Bidirecional: corrente em duas direções quando tensão atinge ruptura	Bidirecional: corrente quando gate disparado
3. Menor capacidade de potência	Maior capacidade de potência
4. Dois diodos em paralelo inverso	Dois SCRs em paralelo inverso; gates formam GATE do TRIAC
5. Características resistência negativa	Sem resistência negativa → muitas aplicações AC
6. Dispara com tensão ≥ ruptura nos terminais	Dispara com tensão (negativa/positiva) no gate

Prós e Contras do DIAC

Prós

• Controle suave de potência com TRIAC e outros tiristores
• Comutação simétrica
• Fácil comutação reduzindo tensão aplicada
• Reduz harmônicas indesejadas
• Baixa queda de tensão no estado ligado

Contras

• Não bloqueia alta tensão
• Só conduz com tensão > 30V
• Baixa potência

Considerações Finais

DIAC é dispositivo potente que dispara/conduz em algumas aplicações — graças à comutação simétrica. Funciona junto ao TRIAC para melhores resultados.

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