DIAC:construção, operação e aplicações

É comum encontrar o DIAC em aplicações como o controle universal de velocidade do motor, dimmer de lâmpada AC, etc.

Assim, o DIAC não entra em um nível de corrente baixo. Um pouco, quando entra em condução, a tensão diminui por aumento na corrente. Sem dúvida, este semicondutor pertence à família dos tiristores, mas é mais como um dispositivo de disparo bidirecional de amplo alcance.

Quer saber mais sobre DIACs? Então, fique por aqui, porque vamos levá-lo através do básico, como sua estrutura de camadas, como funciona, etc.

Vamos ao trabalho!

O que é DIAC?

DIAC é um acrônimo que significa Diode for Alternating Current. E o dispositivo de estado sólido possui semicondutores de duas junções e três camadas.

À primeira vista, você pode confundir a estrutura do DIAC com um transistor. Mas a diferença é que o primeiro não possui um terminal na camada base. Portanto, é um dispositivo de dois terminais (A1 e A2).

O DIAC não fornece amplificação; em vez disso, ele se comporta como um diodo de comutação bidirecional. Além disso, a corrente contínua DIAC vem de qualquer polaridade de uma fonte de tensão CA apropriada.

Além disso, o DIAC vem em diferentes pacotes, como pacotes de montagem em superfície, pacotes enormes combinados com chassis, pequenos pacotes com chumbo, etc.

Qual ​​é o símbolo do DIAC?

Você pode representar o DIAC com dois diodos que se conectam em paralelo. Mas os diodos devem ser opostos um ao outro. Além disso, o dispositivo possui dois terminais (Anodo 1 e Anodo 2).

Símbolo DIAC

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, você também pode denotar os terminais principais com MT. Além disso, os aeroportos são reversíveis como capacitores porque são bidirecionais. Além disso, o DIAC não possui um terminal de portão.

Construção do DIAC

Como mencionamos anteriormente, a construção do DIAC é semelhante ao transistor. Mas se destaca porque não possui um terminal base. Além disso, as três camadas do DIAC têm uma quantidade igual de dopagem. Além disso, fornece propriedades de comutação simétricas - nas polaridades da tensão aplicada.

Construção de NPN DIAC

Fonte:Wikimedia Commons

Dito isto, as camadas semicondutoras que estão próximas aos terminais combinam camadas negativas e positivas. Assim, quando você passa a tensão para os aeroportos do dispositivo, a camada com a polaridade específica para a tensão é ativada. E a fusão de ambas as polaridades auxilia na operação bidirecional do DIAC.

Operação do DIAC

Se o terminal A1 ou MT1 for positivo, ativará a camada P1 próxima ao aeroporto MT1. Assim, a condução acontecerá em uma ordem particular:P1-N2-P2-N3.

Dito isto, no momento em que a corrente se move de MT1 para MT2, a junção entre P2-N3 se torna polarizada reversa. Além disso, a segunda junção entre P1-N2 será polarizada diretamente.

Da mesma forma, se tivermos um terminal MT2 positivo, a camada P2 próxima ao segundo terminal (MT2) é ativada. Assim, a condução ocorrerá nesta ordem:P2-N2-P1-N1.

Assim, quando a corrente se move de MT2 para MT1, a junção entre N2-P1 é polarizada reversa. Mas os links entre P1-N1 e P2-N2 são limitados para frente. Assim, a condução ocorrerá em ambas as direções.

Quais são as características V-I do DIAC?

Como o DIAC conduz tensão tanto na polaridade negativa quanto na positiva, a curva fica em dois quadrantes (primeiro e terceiro). Assim, a curva característica V-I forma uma forma Z.

Dito isto, o primeiro quadrante indica o meio ciclo positivo em que a corrente se move de MT1 para MT2. Por outro lado, o segundo quadrante mostra o oposto – o meio ciclo negativo onde as atividades recentes de MT2 a MT1.

A princípio, a resistência do DIAC tende a ser maior devido à junção de Bias reverso entre as camadas. Consequentemente, uma pequena corrente de fuga se moverá pelo DIAC. Você pode se referir a esta área como o estado de bloqueio na curva.

Além disso, quando a tensão aplicada atinge a tensão de ruptura, a resistência do DIAC reduz drasticamente. Quando isso acontecer, a condução começará e causará uma diminuição instantânea na tensão - enquanto a corrente aumenta (estado de condução).

Gráfico DIAC

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, é normal que a maioria dos DIACs sofra uma tensão de ruptura de cerca de 30V. Mas a tensão de ruptura específica depende do tipo de dispositivo que você usa.

Assim, o DIAC permanecerá no semiciclo negativo (estado de condução) até que a corrente atinja um valor específico (corrente de retenção). A corrente de retenção refere-se à corrente mínima que o dispositivo precisa para permanecer no estado LIGADO.

Como você usa um DIAC?

Na maioria das vezes, você pode usar o DIAC com os circuitos TRIAC. E é por causa das deficiências do TRIAC. Ou seja, o TRIAC tem uma pequena diferença entre as duas metades do aparelho. Portanto, o dispositivo não dispara um circuito simetricamente.

Devido ao disparo não simétrico do TRIAC, a forma de onda produz a saída com harmônicos indesejados.

Assim, quanto mais assimétrica for a forma de onda, maiores serão os harmônicos. Assim, a melhor maneira de ter uma forma de onda simétrica em ambos os ciclos é conectando o DIAC em série com a porta do TRIAC.

Além disso, o DIAC ajuda a evitar o fluxo de corrente de porta até que a tensão aplicada atinja um determinado nível em qualquer direção. Com isso, o posto de tiro do TRIAC ficará mais uniforme nos dois sentidos.

Aplicativo DIAC

Como o DIAC é principalmente um dispositivo de disparo, você o encontrará em aplicativos como:

• Controle de calor
• Dimmers de luz
• Circuitos de controle de controle de velocidade do motor

Veja como funciona nesses circuitos:

Esquema de circuito DIAC

Fonte:Wikimedia Commons

Circuito dimmer de luz

Primeiro, você pode obter a tensão variável da porta fazendo um arranjo RC no terminal da porta do TRIAC. Então, quando o dispositivo desliga, o aumento de tensão é limitado pela rede em série (R4-C1) através do TRIAC.

Então, quando você aplica a tensão de entrada ao circuito, a resistência R2 determina a taxa de carregamento de C1 e C2. Além disso, o DIAC é acionado e conduz quando a tensão no C3 ultrapassa a tensão de ruptura do DIAC.

Além disso, o capacitor C3 começa a descarregar através do DIAC condutor na porta do TRIAC. Assim, quando o TRIAC acende, ele passa a corrente para a lâmpada. Além disso, a taxa de carga do capacitor varia alterando a resistência R2.

Consequentemente, a tensão no TRIAC aciona ciclos negativos e positivos da entrada controlada. No geral, o DIAC ajuda a regular a potência fornecida à lâmpada.

Circuito de controle do aquecedor

Com o DIAC aqui, o aquecedor terá controle suave de seu calor. Primeiro, junte o LC no TRIAC – para diminuir a taxa de aumento de tensão quando o TRIAC estiver desligado.

Então, você pode regular o meio ciclo (negativo e positivo) da tensão de entrada do aquecedor modificando a resistência R2. Assim, você pode obter um controle suave de diferentes posições R2 colocando R4 diagonalmente ao DIAC.

Diferença entre DIAC e TRIAC

DIAC	TRIAC
1. Possui dois terminais (MT1 e MT2)	Tem três terminais (MT1, MT2 e Gate)
2. O dispositivo bidirecional permite o fluxo de corrente em duas direções, quando a tensão atinge a tensão de ruptura.	O TRIAC também é um dispositivo bidirecional que permite que a corrente se mova quando você aciona seu portão.
3. Este dispositivo tem menos capacidade de processamento de energia.	TRIAC tem uma maior capacidade de processamento de energia
4. DIAC parece ser uma combinação de dois diodos em paralelo inverso.	Por outro lado, o TRIAC une dois SCRs em paralelo inverso — e os terminais de porta de cada SCR formam o GATE do TRIAC.
5. DIAC mostra recursos de resistência negativa.	Os TRIACs não apresentam características de resistência negativas, por isso tem muitas aplicações de circuitos CA.
6. Quando você aplica uma tensão em seus dois terminais igual ou maior que a tensão de ruptura, o DIAC é acionado.	Você pode acionar o TRIAC adicionando uma tensão (negativa ou positiva) no terminal do portão.

Prós e contras do DIAC

Prós

• O dispositivo fornece controle de potência suave com TRIAC e outros tiristores
• Ele vem com características de comutação simétrica
• Você pode alternar facilmente diminuindo ou reduzindo a tensão aplicada
• DIAC ajuda a reduzir harmônicos indesejados em um sistema
• Ele apresenta uma baixa queda de tensão no estado ligado

Contras

• DIACs não podem bloquear alta tensão
• O dispositivo só pode conduzir com uma tensão acima de 30V
• O DIAC tem baixa potência

Palavras finais

O DIAC é um dispositivo poderoso que aciona e conduz tensão em algumas aplicações. E tudo graças aos seus recursos de comutação simétrica. Mas funciona em conjunto com o TRIAC para obter os melhores resultados.

Então, você está planejando usar DIACs para seu próximo projeto? Ou você tem dúvidas sobre como usar o dispositivo de forma eficaz? Por favor, não hesite em contactar-nos.