Триаци (триаци) компания NXP Semiconductors - най-доброто решение за контрол на натоварването

Устройството и назначаването на триак

Triac (или "триак" - от английски триак.) - полупроводников елемент за превключване на натоварването на мрежата на AC. Той представлява "двупосочен тиристор" и разполага с три електрода: една контрола и две за основната операционна предаване ток. Характерна особеност е способността на триак за провеждане на ток, както от анода към катода, а в обратната посока.

Фиг. 1. Определяне на триак

триак структура е показана на Фигура 2.

Фиг. 2. Структурата на триак

За разлика тиристори, триак може да се контролира от положителни и отрицателни ток между порта и Т1. Тази функция позволява на триак да работят във всички четири квадранта, както е показано на фиг. 3. (плюс и минус полярност означават порта). За контрол на режима на работа се използва триак ниско напрежение сигнал прилага за контрол електрод на триак. Когато се подава напрежение към управляващия електрод на превключвателите на триак от затворено състояние на отворен и преминава през настоящата.

Triac отваря, когато контролната електрод се простира през спусъка тока или напрежението между си електроди Т1 и Т2 надвишава определена максимална стойност (в действителност е често води до нежелано задействане на триак, срещащи се при максималната амплитуда напрежение). Променлив ток триак промените режима състояния, причинени от промяна на напрежението на полярността на работа електроди Т1 и Т2.

Triac превключва на затворено състояние след смяна на полярността между неговата терминали Т1 и Т2 или ако операционната текущата стойност е по-малка, отколкото държи ток.

Всички режими на работа триак показани на фигура 3.

Фиг. 3. Спецификацията квадранта

Когато затворът се контролира от постоянен ток униполярни импулси или нулево натоварване текущата стойност в квадрантите (3 + 3) се предпочита отрицателен порта ток за следните причини: Първо, вътрешната структура на преходи триак, характеризиращи се с това, че затворът е най-отдалечена от основната проводимост региона квадрант 3+. От друга страна, при по-висока IGT (задейства текущ контрол електрод) изисква висока пикова IG. Когато по-голямо забавяне между IG и заредите текущата IG е необходима по-голяма продължителност. Освен това, с ниска стойност ДИТ / DT (промените текущия максимален ток след преминаването) може да доведе до прегаряне на затвора при управление на товари, които създават висока дестил / DT (включване спиралата студената лампа, капацитивен товар). На последно място, по-високата от IL - работен ток - (това се отнася и за квадрант 1), толкова по-големи ще са необходими на продължителността на IG за малки натоварвания, което позволява на товарния ток от началото на половината период за достигане на стойност по-висока IL.

В стандартните вериги AC фаза контрол, като яркост и контролира регулатори скорост на въртене, и Т2 на затвора полярност са винаги еднакви. Това означава, че управлението се извършва винаги в 1+ и 3- квадранта, където превключващи параметри на триак са едни и същи, и портата е най-чувствителна.

Тези данни са получени от графиката на характеристиките на ток напрежение на триак. T2 съответства на положително напрежение положителен ток през Т2, и обратно - виж фиг .. 4.

Фиг. 4. CVC триак

За да се избегне фалшиво положителни триак, причинени от шума и пулсации, създадени от мотори, вериги, като се използват chetyrehkvadnartnye (4Q) триаци трябва да имат допълнителни компоненти защита. Това обикновено амортисьор RC-верига между главните електроди на триак, се използва за ограничаване на напрежението (DV / DT) и скоростта на промяна, в някои случаи е необходимо индуктивност за ограничаване на скоростта на промяна на тока по време на комутация (DICOM / DT). Тези компоненти увеличават цената на устройството и неговите размери. Освен това, те могат също така да намали надеждността на устройството.

Ползи trehkvadrantnyh триак (Hi-ком)

За разлика от 3Q-триак от 4Q-триак е безкритично структура припокриващи преходи на вратата. Въпреки, че това го прави неспособен да използвайки 3+ квадрант, но премахва възможността за непреднамерено активиране, и помага да се избегнат всички неудобства, свързани с 4Q-триаци. Тъй като повечето устройства оперира в квадранта 1+ и 3- (контрол фаза) и 1- или 3- (еднополюсен операция използване интегрални схеми или други електронни схеми), след това до загуба на контрол в квадрант 3+ - много ниска цена за предимства получава ,

Hi-COM триаци имат редица предимства в сравнение с 4-квадрант. Основният недостатък на използването на 4Q-триак е необходимо за предотвратяване на фалшиви аларми предизвикани от шума и пулсации, това принуждава използването на амортисьорите RC-връзка. В допълнение към функциите на 3Q-триак включват:

• увеличаване на допустимата dVCOM / DT (промяна в критично напрежение превключване). Това дава възможност за контрол на реактивни товари (в повечето случаи), без необходимостта от устройство за гасене, без комутация недостатъчност. Това намалява броя на компонентите, борда пространство, разходите и елиминира загубата на енергия разсейване на устройство за гасене.
• увеличаване на допустимите стойности DICOM / DT. (Critical ток на превключване на климата). Това значително подобрява ефективността на по-високи честоти и за не-синусоидална напрежение без необходимостта от ограничаване на DICOM / DT с помощта на индуктивността в серията с товара.
• увеличаване на допустимите стойности DVD / DT. Триаци са много чувствителни при високи работни температури. DVD / DT висока стойност намалява склонността към спонтанно включване на липса на проводимост състояние поради DV / DT при високи температури. Това позволява използването им при високи температури, за да се контролира съпротивителни товари в приложения за готвене или за отопление, където не могат да се използват конвенционални триаци.

Тези характеристики елиминират необходимостта от газ или амортисьор. В тази връзка, 3Q (Hi-ком) триаци могат да се използват успешно в мощни електрически двигатели, които се използват в съвременните домакински уреди.

Определяне и кратък списък на NXP Triac

Компанията NXP Semiconductors е водещ производител на Hi-ком триак, така широко използвани в много индустрии. В този момент в портфолио от над 100 имена Triac NXP на:

Предимства Triac над електромеханични релета, моторни стартери, контактори

Ресурсни триаци, релета, контактори, предястия и се изразяват в максималния възможен брой превключвания. Ресурсен полупроводникови прекъсвачи е неограничен. Дълготрайност полупроводникови определена операционна температурни разлики: броят на циклите и амплитуда. Релета и дори повече електромагнитни задвижващи механизми имат ограничен превключване на ресурсите. Разграничаване механична ресурс (механично износване при липса на ток през контактите), които в съвременната реле е 1-2 милиона превключвания и електрическа издръжливост при максимално натоварване, което е 10-100 пъти по-ниски. За оценка, ние се отбележи, че при непрекъсната работа и периода на превключвания се генерира ресурс 10 след 2 седмици при превключване период от 5 минути - след 1 година. От това следва, че използването на превключвателите за контакт е оправдано само в редки комутации натоварване (с периоди на повече от 10 минути).

Полупроводникови ключове позволява превключване на товари на всеки половин цикъл на напрежението в мрежата. Забележка: в специални схеми решения, които наемат на работа принудени затваряне на елементите, смяна на честотата може да бъде дори по-висока. В електромеханични устройства, в допълнение към броя на превключване цикли, има един по-важни отрицателни свойства - ниска честота на превключване на веригата за зареждане. Тя се определя и механични свойства на релето, и с това, че с увеличаване на работна честота реле започва да прегрява. Ние отбелязахме по-горе, които носят превключване електромеханични устройства с малки периоди от живота на тези устройства ще бъде малък, ако е необходимо. В допълнение, механиката - движеща се част. А движещи се части винаги са изложени на висок риск: абразия оси, увеличават в реакция Обща стрес механизъм до загуба на функционалност, и т.н.

Безконтактни ключове, по дефиниция не искра. Включване използване електромеханични устройства неизбежно придружени от искри, което от една страна води до свържете ерозия и намаляване на ресурса, а другият - причинява силна висока честота електромагнитни смущения, които може да доведе до повреда на измервателните устройства и микропроцесор.

Загубите на превключвателя

Спадът в напрежението на триак е отворена в 1-2 и само малко по-зависими от тях ток. В резултат на това на открито триак се разпределя сравнително голям капацитет. Например, при ток 40 А се разпределя за триак 40-80 вата топлина, която трябва да се прахосват. За тази цел се използват радиаторите. Тази ситуация е най-сериозният недостатък на безконтактни ключове, тъй като изисква допълнително пространство за радиатора и скъпо решение. релейни контакти и стартерите са разпределени и известна власт, но тя е по-малка от триак. Все пак трябва да се има предвид, че като ерозия контакт генерира топлина се увеличава. За борба с този феномен изисква редовно почистване или подмяна на контактите на цялото устройство. Всичко това води до увеличаване на оперативните разходи. Освен това е необходимо да се помисли за производство на топлинна енергия, поради текущата преминаване през намотката по време на състоянието на ключа вкл.

При разглеждането на полезността на контакт или метод за безконтактно превключване, е необходимо, в допълнение към чисто техническите предимства на метод, обмислете следните икономически съображения:

• от една страна, превключватели за контакт, обикновено са много по-евтини безконтактни устройства, особено във връзка с радиатори.
• От друга страна, ресурсите близост превключва е практически неограничен, не се изисква поддръжка на оборудването.
• контактни ключове имат ограничени ресурси, изискват рутинна поддръжка и редовна смяна по време на експлоатационния.

В резултат на това оперативно расте, и надеждността на системите, в които контактни ключове се използват с ниски превключване между намалява.

Приложения триаци

Обхват Triac много по-широк, отколкото изглежда на пръв поглед, и то непрекъснато се разширява. Има ли прахосмукачката е включен, или мощност бормашина, климатик или кухненски робот, всички тези устройства, прилагани превключване електронно устройство, независимо дали електромеханични релета, контактори предястия, или триак. Предимствата на триаци споменати по-горе, обаче, в повечето случаи на съвременните контролен блок или стартери са монтирани електронни устройства е триаци.

Ето кратък списък на електронни устройства, където simistory прилагат:

• кухненски уреди (преработватели, миксери, месомелачки, и т.н.)
• средства за нагряване (плочи, фурна и т.н.)
• компресори на хладилници и климатици,
• домакински уреди (шевни и перални машини, прахосмукачки, вентилатори, сешоари)
• сграда електрически инструменти (бормашини, чукове, самолети),
• блокове стартират мотор и др ..

Фиг. 5. устройства, които се използват триаци

Обобщавайки по-горе свойства на Triac могат да се подчертаят накратко техните основни предимства:

1. висока честота на превключване дава възможност за висока точност на регулиране
2. Жизнен цикъл е значително по-висока от електромеханичните компоненти
3. Може значително да намали размера на силовия агрегат
4. Нисък шум мощност превключване верига

В допълнение, в електрониката на триак захранващи елементи - една от най-динамично развиващите се райони на електроника в България. Според различни оценки, тя осигурява до 50% от общия оборот на вътрешния пазар на електронни продукти. Според много експерти, българските разработчици и производители могат да направят в тази област реална конкуренция на чужди фирми. Приложна Силова електроника навсякъде по време на електрическа енергия, преноса и потреблението.

Обемите на производството и използването на Triac като силова електроника елемент, постоянно нараства. С тях можете да получите значителни икономии на време, предимства в лекотата на развитие, и следователно да получите повече приходи. Богато портфолио от NXP Triac ви дава възможност да се намери оптималното решение за вашите нужди.