Основни характеристики на триаците

Всички полупроводникови устройства са базирани на кръстовища и ако трисъединително устройство е тиристор, тогава две трипреходни устройства, свързани в паралел в един общ корпус, вече са триак, тоест симетричен тиристор. В англоезичната литература се нарича «TRIAC» — AC триод.

По един или друг начин триакът има три изхода, два от които са захранващи, а третият е контролен или порта (английски GATE). В същото време триакът няма специфичен анод и катод, тъй като всеки от захранващите електроди в различно време може да действа и като анод, и като катод.

Поради тези характеристики триаците са много широко използвани в схеми на променлив ток. В допълнение, триаците са евтини, имат дълъг експлоатационен живот и не предизвикват искри в сравнение с релетата за механично превключване и това гарантира тяхното непрекъснато търсене.

Нека разгледаме основните характеристики, тоест основните технически параметри на триаците, и да обясним какво означава всеки от тях. Ще разгледаме примера за доста често срещан триак BT139-800, който често се използва в различни видове регулатори. И така, основните характеристики на триака:

• Максимално напрежение;

• Максимално повтарящо се импулсно напрежение в изключено състояние;

• Максимум, среден за периода, ток с отворено състояние;

• Максимален краткотраен импулсен ток в отворено състояние;

• Максимален спад на напрежението върху триака в отворено състояние;

• Минималният постоянен управляващ ток, необходим за включване на триак;

• Управляващо напрежение на портата, съответстващо на минималния постоянен ток на портата;

• Критична скорост на нарастване на напрежението в затворено състояние;

• Критична скорост на нарастване на тока в отворено състояние;

• Време за включване;

• Работен температурен диапазон;

• Кадър.

Максимално напрежение

За нашия пример тя е 800 волта. Това е напрежението, което, когато се приложи към захранващите електроди на триака, теоретично няма да доведе до повреда. На практика това е максимално допустимото работно напрежение за веригата, включена от този триак, при условия на работна температура, която попада в допустимия температурен диапазон.

Дори краткосрочното превишаване на тази стойност не гарантира по-нататъшната работа на полупроводниковото устройство. Следващият параметър ще изясни тази разпоредба.

Максимално повтарящо се пиково напрежение на изключено състояние

Този параметър винаги е посочен в документацията и означава само стойността на критичното напрежение, което е границата за този триак.

Това е напрежението, което не може да бъде превишено в пика. Дори ако триакът е затворен и не се отваря, инсталиран във верига с постоянно променливо напрежение, триакът няма да се счупи, ако амплитудата на приложеното напрежение не надвишава 800 волта за нашия пример.

Ако към заключения триак се приложи напрежение, поне малко по -високо, поне за част от периода на променливото напрежение, по -нататъшното му представяне не се гарантира от производителя. Тази позиция отново се отнася до условията на допустимия температурен диапазон.

Максимум, средно за периода, текущо състояние

Така нареченият максимален среден квадратен (RMS — корен среден квадрат) ток, за синусоидален ток, това е неговата средна стойност, при условия на приемлива работна температура на триака. За нашия пример това е максимум 16 ампера при триакови температури до 100 ° C. Пиковият ток може да бъде по -висок, както е посочено от следващия параметър.

Максимален краткотраен импулсен ток в отворено състояние

Това е пиковият ток, който е посочен в документацията за триака, задължително с максимално допустимата продължителност на тока на тази стойност в милисекунди. За нашия пример това е 155 ампера за максимум 20 ms, което на практика означава, че продължителността на такъв голям ток трябва да бъде още по -кратка.

Обърнете внимание, че при никакви обстоятелства все още не трябва да се надвишава RMS ток. Това се дължи на максималната мощност, разсейвана от триакния корпус и максимално допустимата температура на матрицата, по -малка от 125 ° C.

Максимален спад на напрежението върху триака в отворено състояние

Този параметър показва максималното напрежение (за нашия пример е 1,6 волта), което ще бъде установено между захранващите електроди на триака в отворено състояние, при тока, посочен в документацията в неговата работна верига (за нашия пример, при ток от 20 ампера). Обикновено колкото по -голям е токът, толкова по -голям е спадът на напрежението върху триака.

Тази характеристика е необходима за топлинни изчисления, тъй като индиректно информира разработчика за максималната потенциална стойност на мощността, разсейвана от триакния корпус, което е важно при избора на радиатор. Той също така дава възможност да се оцени еквивалентното съпротивление на триака при определени температурни условия.

Минимален постоянен ток на задвижване, необходим за включване на триака

Минималният ток на управляващия електрод на триака, измерен в милиампери, зависи от полярността на включването на триака в текущия момент, както и от полярността на управляващото напрежение.

За нашия пример този ток е в диапазона от 5 до 22 mA, в зависимост от полярността на напрежението във веригата, управлявана от триака. При разработването на триак схема за управление е по -добре да се приближи управляващият ток до максималната стойност, за нашия пример той е 35 или 70 mA (в зависимост от полярността).

Напрежение на управляващата порта, съответстващо на минималния постоянен ток на портата

За да зададете минималния ток във веригата на управляващия електрод на триака, е необходимо да приложите определено напрежение към този електрод. Зависи от напрежението, приложено в момента в силовата верига на триака, а също и от температурата на триака.

Така че, за нашия пример, с напрежение от 12 волта в захранващата верига, за да се гарантира, че управляващият ток е настроен на 100 mA, трябва да се приложи минимум 1,5 волта. И при температура на кристала 100 ° C, с напрежение в работната верига от 400 волта, напрежението, необходимо за управляващата верига, ще бъде 0,4 волта.

Критична скорост на нарастване на напрежението в затворено състояние

Този параметър се измерва във волта за микросекунда. За нашия пример критичната скорост на нарастване на напрежението върху захранващите електроди е 250 волта на микросекунда. Ако тази скорост бъде надвишена, тогава триакът може погрешно да се отвори неподходящо дори без да подава никакво управляващо напрежение към своя управляващ електрод.

За да се предотврати това, е необходимо да се осигурят такива условия на работа, така че напрежението на анода (катода) да се променя по -бавно, както и да се изключат всякакви смущения, чиято динамика надвишава този параметър (всеки импулсен шум и т.н.) .

Критичен темп на нарастване на тока в отворено състояние

Измерено в ампера за микросекунда. Ако тази скорост бъде надвишена, триакът ще бъде счупен.За нашия пример, максималната скорост на нарастване при включване е 50 ампера на микросекунда.

Време за включване

За нашия пример това време е 2 микросекунди. Това е времето, което изтича от момента, в който токът на портата достигне 10% от пиковата си стойност до момента, в който напрежението между анода и катода на триака спадна до 10% от първоначалната си стойност.

Работен температурен диапазон

Обикновено този диапазон е от -40 ° C до + 125 ° C. За този температурен диапазон документацията предоставя динамичните характеристики на триака.

Кадър

В нашия пример случаят е to220ab, той е удобен с това, че позволява триака да бъде прикрепен към малък радиатор. За топлинни изчисления в документацията за триака е дадена таблица на зависимостта на разсейваната мощност от средния ток на триака.