Što je diac: konstrukcija, rad i primjena u pokretanju triaka

DIAC je poluvodički uređaj koji ima tri sloja i dva spoja. Riječ DIAC sastoji se od dva dijela, DI i AC. DI označava diodu (ili dvije. Kao Di, Tri, Quad, Penta itd.), A AC označava izmjeničnu struju. DIAC je kratica diode za izmjeničnu struju .

Na donjoj slici prikazan je simbol DIAC.

DIAC je kombinacija dvije paralelne diode, jedne u prednjem prednjem dijelu, a druge u obrnutom prednaponu s obzirom na obje strane. DIAC je posebno konstruirana dioda koja omogućuje prolazak struje u oba smjera kada su ispunjeni određeni uvjeti.

Još jedna zanimljiva stvar u vezi s DIAC-om je da se, zbog nepoznatog smjera strujanja, smatra dvosmjernim uređajem. DIAC ima samo dvije anodne iglice i nema katodnih iglica. Ta se dva anodna terminala često nazivaju Glavni terminal 1 (MT1) i Glavni terminal 2 (MT2).

Izgradnja DIAC-a

DIAC konstrukcija slijedi isto pravilo kao i tipična tranzistorska konstrukcija bez osnovnog terminala. Kao što je gore spomenuto, DIAC konstrukcija ima dva glavna terminala, MT1 i MT2. Konstrukcija DIAC koristi dva materijala tipa P i tri materijala tipa N bez terminala vrata.

Na gornjoj su slici prikazana tri područja tipa N s nazivom NA, NB i NC.

Područja tipa P prikazana su kao PA i PB. Ako je MT1 stezaljka postala pozitivnija od MT2, struja će teći u smjeru PA -> NB -> PB -> NC. Kada se dogodi obrnuta situacija, terminal MT2 postao je pozitivniji od MT1 i struja će teći u smjeru PB -> NB -> PA -> NA.

DIAC samo počne provoditi struju kad se dosegne probojni napon.

Tijekom kvarova dolazi do naglog smanjenja pada napona na DIAC-u i protok struje će se povećavati kroz njega. To se stanje naziva regijom negativnog dinamičkog otpora. Provođenje se nastavlja sve dok se struja ne smanji na određenu vrijednost koja se naziva zadržavajuća struja. Ispod ove zadržavajuće struje, DIAC otpor postaje visok i on će ući u provodno stanje.

Kako je DIAC dvosmjerni uređaj, to će se dogoditi u oba smjera struje.

Karakteristična krivulja DIAC

Na gornjoj slici prikazana je stvarna IV karakteristika DIAC-a. Krivulja izgleda kao engleska riječ Z. DIAC ostaje u neprovodnom stanju sve dok se ne postigne probojni napon. Spora krivulja prije odlaska na ravnu crtu posljedica je struje curenja. Nakon postizanja napona proboja, DIAC ulazi u stanje niskog otpora i protok struje kroz diodu se brzo povećava, što je prikazano kao ravna crta. Ali tijekom trenutnog provodnog stanja pad napona na diodi je smanjen, pa linija nije savršena za 90 stupnjeva.

DIAC aplikacije

DIAC je posebno dizajniran kako bi okidač TRIAC ili SCR. Kao što je gore spomenuto, DIAC prelazi u vodljivost lavine pod naponom prekida. Zbog toga uređaj pokazuje negativne karakteristike otpora i pad napona na njemu dramatično se smanjuje, obično na oko 5 Volti. To stvara prekid struje koji je dovoljan za uključivanje ili aktiviranje TRIAC-a ili SCR-a.

DIAC je također primjenjiv za simetrične primjene okidača, jer DIAC provodi u oba smjera.

Sad je najvažnije pitanje, zašto nam treba DIAC da pokrene TRIAC?

TRIAC ne puca simetrično i zbog toga TRIAC ne aktivira na istoj razini napona vrata za jedan polaritet kao i za drugi. To dovodi do neželjenog rezultata. Nesimetrično paljenje rezultira trenutnim valnim oblikom koji ima veću raznolikost harmonijskih frekvencija dovodi do nesigurnih mogućnosti unutar kruga napajanja. Da bi se oporavio od ove situacije i smanjio harmonijski sadržaj u elektroenergetskom sustavu, DIAC se postavlja u seriju s vratima TRIAC-a.

Osnovna DIAC aplikacija prikazana je na donjoj slici gdje se DIAC koristi kao okidački uređaj TRIAC-a.

DIAC je povezan serijski s vratima TRIAC-a. DIAC ne dopušta nikakvu struju na vratima dok napon okidanja ne dosegne određenu ponovljivu razinu u oba smjera. U ovom slučaju, točka pucanja TRIAC-a iz poluciklusa u sljedeći poluciklus nastoji biti konzistentnija i smanjuje ukupan harmonijski sadržaj sustava.

Praktični primjer DIAC-a

Pogledajmo praktični sklop koji koristi DIAC. U donjem krugu DIAC se koristi za treptanje LED diode.

Konstrukcija je prilično jednostavna, sastoji se od dvije diode 1N4007 koja je ispravljačka dioda 1000V 1A i kondenzatora od 47uF s najmanje 300V napona. Za DIAC mogu se koristiti DB3, DB4 ili NTE6408. Koriste se dva otpornika od 20 k i 100 ohma (½ W) zajedno sa standardnom LED diodom u plavoj boji (3v)

Ovdje se u svrhu sigurnosti koriste dvije diode koje AC pretvaraju u istosmjernu. Kondenzator se diode brzo napune i čim napunjeni napon dosegne DIAC-ov napon proboja, on počinje provoditi i paliti LED. Nakon uključivanja LED diode i dok struja prolazi kroz DIAC, pad napona se smanjuje i zvijezda kondenzatora prazni kroz otpornik 20k.

Vrijeme uključivanja i isključivanja LED diode može se kontrolirati promjenom vrijednosti kondenzatora.

U nastavku je simulacija prikazana u Proteusu.

Konstrukcija Quadrac

Quadrac je posebna vrsta tiristora koji koristi DIAC i TRIAC u jednom paketu. U ovom se uređaju DIAC koristi za interno aktiviranje TRIAC-a. Quadrac ima širok spektar aplikacija poput prebacivanja, kontrole modulacije temperature, regulacije brzine ili raznih aplikacija povezanih s prigušivačem svjetlosti.