AC 회로의 고부하를 제어하기 위해 전자기 릴레이가 자주 사용됩니다. 전자기 릴레이. 이러한 장치의 접촉 그룹은 연소 또는 용접 경향으로 인해 신뢰성이 떨어지는 추가적인 원인입니다. 또한 단점은 전환할 때 아크가 발생할 가능성이 있어 경우에 따라 추가 안전 조치가 필요하다는 것입니다. 따라서 전자 키가 선호됩니다. 이러한 키의 한 변형은 트라이액에서 만들어집니다.
트라이액이란 무엇이며 왜 사용합니까?
다음 중 하나는 종종 전력 전자 장치의 제어 스위칭 요소로 사용됩니다. 사이리스터 - 사이리스터. 장점은 다음과 같습니다.
- 연락처 그룹이 없습니다.
- 회전하거나 움직이는 기계적 요소가 없습니다.
- 가벼운 무게와 치수;
- 켜고 끄는 사이클 수와 관계없이 긴 서비스 수명;
- 저렴한 비용;
- 고속 및 조용한 작동.
그러나 AC 회로에 트리니스터를 사용하면 단방향 전도성이 문제가 됩니다. 트리니스터가 양방향으로 전류를 흐르게 하려면 동시에 제어되는 두 트리니스터의 반대 방향으로 병렬 연결의 형태로 트릭을 진행해야 합니다. 간편한 설치와 크기 축소를 위해 이 두 트리니스터를 하나의 셸에 결합하는 것이 논리적으로 보입니다.그리고이 단계는 1963 년 소련 과학자와 General Electric 전문가가 대칭 트리니스터 - 시미스터 (외국 용어로는 교류에 대한 삼극관)의 발명 등록을 거의 동시에 신청했을 때 이루어졌습니다.
사실, 트라이액은 문자 그대로 한 경우에 두 개의 트리니스터가 아닙니다.
전체 시스템은 서로 다른 p 및 n 컨덕턴스 영역이 있는 단결정에서 구현되며 이 구조는 대칭이 아닙니다(트라이악의 볼트-암페어 특성은 원점에 대해 대칭이고 A의 BAC의 거울 이미지이지만). 트리니스터). 그리고 이것이 트라이액과 2개의 트리니스터 사이의 근본적인 차이점이며, 각각은 캐소드 전류와 관련하여 포지티브에 의해 제어되어야 합니다.
트라이액에는 전류 흐름 방향과 관련하여 양극과 음극이 없지만 제어 전극과 관련하여 이러한 리드는 동일하지 않습니다. "조건부 음극"(MT1, A1) 및 "조건부 양극"(MT2, A2)이라는 용어는 문헌에 나와 있습니다. 트라이악의 작동을 설명하는 데 편리하게 사용됩니다.
극성의 반파가 적용되면 장치가 먼저 래치됩니다(VAC의 빨간색 부분). 또한 트리니스터와 마찬가지로 사인파의 극성(파란색 부분)에서 전압 임계값을 초과하면 트라이액의 잠금을 해제할 수 있습니다. 전자 스위치에서 이러한 현상(dynistor 효과)은 다소 해롭습니다. 작동 모드를 선택할 때 피해야 합니다. 트라이액은 제어 전극에 전류를 인가하여 열립니다. 전류가 높을수록 키가 더 빨리 열립니다(빨간색 점선 영역). 이 전류는 제어 전극과 조건부 음극 사이에 전압을 인가함으로써 생성됩니다. 이 전압은 음수이거나 MT1과 MT2 사이에 적용된 전압과 같은 부호여야 합니다.
특정 전류 값에서 트라이액이 즉시 열리고 잠길 때까지 일반 다이오드처럼 작동합니다(녹색 점선 및 실선 영역). 기술의 발전으로 트라이악의 완전한 잠금 해제를 위한 전류 소비가 감소합니다. 최신 수정으로 최대 60mA 이하입니다. 그러나 실제 회로에서 더 낮은 전류로 도취되지 마십시오. 트라이악이 불안정하게 열릴 수 있습니다.
일반적인 트리니스터와 마찬가지로 닫힘은 전류가 특정 한계(거의 0에 가깝게)로 감소할 때 발생합니다. AC 회로에서 이것은 회로가 다시 0을 통과할 때 발생하며 그 후에 제어 펄스를 다시 적용해야 합니다. DC 회로에서 트라이악의 제어된 폐쇄에는 복잡한 기술 솔루션이 필요합니다.
기능 및 제한 사항
반응성(유도성 또는 용량성) 부하를 전환할 때 트라이액을 사용하는 데는 제한이 있습니다. 이러한 부하가 AC 회로에 존재하면 전압 및 전류 위상이 서로에 대해 이동합니다. 이동 방향은 반응 성분의 특성과 크기에 따라 다릅니다. 반응성 성분의 크기. 전류가 0을 통과할 때 트라이악이 꺼진다고 이미 말했습니다. 그리고 그 순간 MT1과 MT2 사이의 전압은 상당히 클 수 있습니다. 전압 dU/dt의 변화율이 임계값을 초과하면 트라이악이 닫히지 않을 수 있습니다. 이 효과를 피하기 위해 트라이액은 트라이액의 전원 경로에 병렬로 연결됩니다. 배리스터. 저항은 인가된 전압에 따라 달라지며 전위차의 변화율을 제한합니다. RC 체인(스너버)을 사용하여 동일한 효과를 얻을 수 있습니다.
부하 스위칭 중 전류 상승 속도를 초과할 위험은 유한 트라이악 개방 시간과 관련이 있습니다.트라이악이 아직 닫히지 않은 순간에는 큰 전압이 인가되는 동시에 전원 경로를 통해 다소 큰 통과 전류가 흐를 수 있습니다. 이로 인해 장치가 많은 열을 방출하고 크리스탈이 과열될 수 있습니다. 이 결함을 제거하려면 가능하면 거의 같은 값이지만 반대 부호의 리액턴스 회로에 직렬 포함하여 소비자의 리액턴스를 보상해야 합니다.
또한 개방 상태에서 트라이액은 약 1-2V 떨어집니다. 그러나 애플리케이션이 고전력 고전압 스위치이기 때문에 이 속성은 트라이액의 실제 애플리케이션에 영향을 미치지 않습니다. 220볼트 회로에서 1-2볼트의 손실은 전압 측정 오류와 비슷합니다.
사용 예
트라이액의 주요 용도는 AC 회로의 스위치입니다. 트라이액을 DC 스위치로 사용하는 데에는 근본적인 제한이 없지만 그렇게 하는 것도 의미가 없습니다. 이 경우 더 저렴하고 일반적인 트리니스터를 사용하는 것이 더 쉽습니다.
다른 키와 마찬가지로 트라이액은 부하와 직렬로 연결됩니다. 트라이액을 켜고 끄면 소비자에 대한 전압 공급이 제어됩니다.
트라이액은 전압 파형에 신경 쓰지 않는 부하(예: 백열등 또는 열전 히터)에서 전압 조정기로 사용할 수도 있습니다. 이 경우 제어 회로는 다음과 같습니다.
여기에서 위상 반전 회로는 저항 R1, R2 및 커패시터 C1에 구성됩니다. 저항을 조정함으로써 우리는 주 전압의 제로 크로싱과 관련하여 펄스 시작의 이동을 달성합니다. 약 30볼트의 개방 전압을 갖는 다이니스터는 펄스를 형성하는 역할을 합니다. 이 수준에 도달하면 트라이악의 제어 전극이 열리고 전류가 전달됩니다. 분명히, 이 전류는 트라이악의 전원 경로를 통한 전류와 방향이 일치합니다. 일부 제조업체는 Quadrac이라는 반도체 장치를 만듭니다.그들은 같은 인클로저의 제어 전극 회로에 트라이액과 다이스터를 가지고 있습니다.
이 회로는 간단하지만 전류 소비가 급격히 비정현파 모양을 가지며 주전원에서 간섭이 생성됩니다. 그것들을 억제하려면 필터를 사용해야 합니다. 최소한 가장 간단한 RC 체인입니다.
장점과 단점
트라이악의 장점은 위에서 설명한 트리니스터의 장점과 동일합니다. 그들에게 우리는 AC 회로에서의 작동 가능성과 이 모드에서 쉬운 제어만 추가해야 합니다. 그러나 단점도 있습니다. 주로 부하의 반응성 구성 요소에 의해 제한되는 적용 영역과 관련됩니다. 위에서 제안한 보호 조치가 항상 적용될 수 있는 것은 아닙니다. 또한 단점에는 다음이 포함되어야 합니다.
- 가양성을 유발할 수 있는 제어 전극 회로의 노이즈 및 간섭에 대한 감도 증가;
- 결정에서 열을 제거해야 할 필요성 - 방열판의 배열은 장치의 작은 크기를 보상하고 무거운 부하를 전환하는 데 사용 접촉기 릴레이가 선호됩니다.
- 작동 주파수 제한 - 50Hz 또는 100Hz의 산업용 주파수에서 작업할 때는 문제가 되지 않지만 전압 변환기의 사용은 제한됩니다.
트라이액을 능숙하게 사용하려면 장치 작동 원리뿐만 아니라 트라이액 적용의 한계를 정의하는 단점도 알아야 합니다. 이 경우에만 개발 된 장치가 길고 안정적으로 작동합니다.
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