Hlavné charakteristiky triakov

Všetky polovodičové zariadenia sú založené na prechodoch a ak je trojprechodovým zariadením tyristor, potom sú už dve trojprechodové zariadenia zapojené paralelne v spoločnom kryte. triak, teda symetrický tyristor. V anglickej literatúre sa nazýva «TRIAC» - AC trióda.

Tak či onak, triak má tri výstupy, z ktorých dva sú napájacie a tretí je riadiaci alebo hradlo (anglicky GATE). Triak zároveň nemá špecifickú anódu a katódu, pretože každá z výkonových elektród v rôznych časoch môže pôsobiť ako anóda aj ako katóda.

Kvôli týmto vlastnostiam sú triaky veľmi široko používané v obvodoch striedavého prúdu. Okrem toho sú triaky lacné, majú dlhú životnosť a nespôsobujú iskry v porovnaní s mechanickými spínacími relé, čo zabezpečuje ich neustály dopyt.

Pozrime sa na hlavné charakteristiky, teda hlavné technické parametre triakov a vysvetlíme si, čo každý z nich znamená. Budeme uvažovať o príklade pomerne bežného triaku BT139-800, ktorý sa často používa v rôznych typoch regulátorov.Takže hlavné charakteristiky triaku:

• Maximálne napätie;

• Maximálne opakované impulzné napätie vo vypnutom stave;

• Maximálny, periodicky spriemerovaný prúd v otvorenom stave;

• Maximálny krátkodobý impulzný prúd v otvorenom stave;

• Maximálny pokles napätia na triaku v otvorenom stave;

• Minimálny jednosmerný riadiaci prúd potrebný na zapnutie triaku;

• Riadiace napätie brány zodpovedajúce minimálnemu jednosmernému prúdu brány;

• Kritická rýchlosť nárastu napätia v uzavretom stave;

• Kritická rýchlosť nárastu prúdu v otvorenom stave;

• čas zapnutia;

• Rozsah prevádzkových teplôt;

• Rám.

Maximálne napätie

Pre náš príklad je to 800 voltov. To je napätie, ktoré po privedení na napájacie elektródy triaku teoreticky nespôsobí poškodenie. V praxi ide o maximálne prípustné prevádzkové napätie pre obvod pripojený týmto triakom pri prevádzkových teplotných podmienkach, ktoré spadajú do prípustného teplotného rozsahu.

Ani krátkodobé prekročenie tejto hodnoty nezaručuje ďalšiu prevádzku polovodičového zariadenia. Nasledujúci parameter objasní toto ustanovenie.

Maximálne opakované špičkové napätie vo vypnutom stave

Tento parameter je vždy uvedený v dokumentácii a znamená len hodnotu kritického napätia, ktoré je limitné pre tento triak.

Toto je napätie, ktoré nemožno na špičke prekročiť. Aj keď je triak zatvorený a neotvorí sa, inštalovaný v obvode s konštantným striedavým napätím, triak sa nerozbije, ak amplitúda použitého napätia nepresiahne 800 voltov pre náš príklad.

Ak je na uzavretý triak privedené napätie, aspoň o niečo vyššie, aspoň po časť periódy striedavého napätia, jeho ďalší výkon nie je výrobcom garantovaný. Táto položka opäť odkazuje na podmienky prípustného teplotného rozsahu.

Maximum, priemer za obdobie, aktuálny stav

Takzvaný maximálny priemerný kvadrát (RMS — root square) prúd, pre sínusový prúd je to jeho priemerná hodnota za podmienok prijateľnej prevádzkovej teploty triaku. V našom príklade je to maximálne 16 A pri teplotách triaku do 100 ° C. Špičkový prúd môže byť vyšší, ako naznačuje nasledujúci parameter.

Maximálny krátkodobý impulzný prúd v otvorenom stave

Toto je špičkový prúd, ktorý je špecifikovaný v dokumentácii k triaku, nevyhnutne s maximálnym povoleným trvaním prúdu tejto hodnoty v milisekundách. Pre náš príklad je to 155 ampérov na maximálne 20 ms, čo prakticky znamená, že trvanie tak veľkého prúdu by malo byť ešte kratšie.

Všimnite si, že za žiadnych okolností ešte nesmie byť prekročený RMS prúd. Je to kvôli maximálnemu výkonu rozptýlenému v triakovej skrini a maximálnej povolenej teplote matrice nižšej ako 125 °C.

Maximálny pokles napätia na triaku v otvorenom stave

Tento parameter udáva maximálne napätie (v našom príklade je to 1,6 voltu), ktoré sa vytvorí medzi výkonovými elektródami triaku v otvorenom stave pri prúde špecifikovanom v dokumentácii v jeho pracovnom obvode (napríklad pri prúde 20 ampérov). Všeobecne platí, že čím väčší je prúd, tým väčší je pokles napätia na triaku.

Táto charakteristika je potrebná pri tepelných výpočtoch, keďže nepriamo informuje projektanta o maximálnej potenciálnej hodnote výkonu rozptýleného triakovým puzdrom, čo je dôležité pri výbere chladiča. Umožňuje tiež odhadnúť ekvivalentný odpor triaku za určitých teplotných podmienok.

Minimálny prúd jednosmerného pohonu potrebný na zapnutie triaku

Minimálny prúd riadiacej elektródy triaku, meraný v miliampéroch, závisí od polarity zapojenia triaku v aktuálnom momente, ako aj od polarity riadiaceho napätia.

Pre náš príklad sa tento prúd pohybuje od 5 do 22 mA v závislosti od polarity napätia v obvode riadenom triakom. Pri vývoji schémy riadenia triaku je lepšie priblížiť sa riadiacemu prúdu k maximálnej hodnote, pre náš príklad je to 35 alebo 70 mA (v závislosti od polarity).

Ovládacie napätie hradla zodpovedajúce minimálnemu jednosmernému prúdu hradla

Na nastavenie minimálneho prúdu v obvode riadiacej elektródy triaku je potrebné priviesť na túto elektródu určité napätie. Závisí to od aktuálneho napätia v napájacom obvode triaku a tiež od teploty triaku.

Takže, napríklad, s napätím 12 voltov v napájacom obvode, aby sa zabezpečilo, že riadiaci prúd je nastavený na 100 mA, musí sa použiť minimálne 1,5 voltu. A pri teplote kryštálu 100 ° C, s napätím v pracovnom obvode 400 voltov, bude napätie potrebné pre riadiaci obvod 0,4 voltu.

Kritická rýchlosť nárastu napätia v uzavretom stave

Tento parameter sa meria vo voltoch za mikrosekundu.Pre náš príklad je kritická rýchlosť nárastu napätia na napájacích elektródach 250 voltov za mikrosekundu. Ak sa táto rýchlosť prekročí, môže sa triak falošne nevhodne otvoriť aj bez privedenia akéhokoľvek riadiaceho napätia na jeho riadiacu elektródu.

Aby sa tomu zabránilo, je potrebné zabezpečiť také prevádzkové podmienky, aby sa anódové (katódové) napätie menilo pomalšie, ako aj vylúčiť akékoľvek poruchy, ktorých dynamika presahuje tento parameter (akýkoľvek impulzný šum atď. .n.) .

Kritická rýchlosť nárastu otvoreného prúdu

Merané v ampéroch za mikrosekundu. Ak je táto rýchlosť prekročená, triak sa preruší. Pre náš príklad je maximálna rýchlosť nárastu pri zapnutí 50 ampérov za mikrosekundu.

Čas zapnutia

Pre náš príklad je tento čas 2 mikrosekundy. Toto je čas, ktorý uplynie od okamihu, keď prúd hradla dosiahne 10 % svojej maximálnej hodnoty, do okamihu, keď napätie medzi anódou a katódou triaku klesne na 10 % svojej počiatočnej hodnoty.

Rozsah prevádzkových teplôt

Typicky je tento rozsah od -40 ° C do + 125 ° C. Pre tento teplotný rozsah poskytuje dokumentácia dynamické charakteristiky triaku.

Rám

V našom príklade je prípad to220ab, je vhodný v tom, že umožňuje pripojiť triak k malému chladiču. Pre tepelné výpočty je v dokumentácii k triaku uvedená tabuľka závislosti rozptýleného výkonu od priemerného prúdu triaku.