Wie unterscheidet sich ein Triac von einem Thyristor?
Ein Thyristor ist ein gesteuerter Halbleiterschalter mit unidirektionaler Leitung. Im offenen Zustand verhält es sich wie eine Diode und das Steuerprinzip eines Thyristors unterscheidet sich von dem eines Transistors, obwohl beide drei Anschlüsse haben und den Strom verstärken können.
Thyristor-Ausgänge Ist Anode, Kathode und Steuerelektrode.
Anode und Kathode – das sind die Elektroden einer Vakuumröhre oder Halbleiterdiode. Es ist besser, sie sich anhand des Bildes der Diode in den Schaltplänen zu merken. Stellen Sie sich vor, dass die Elektronen die Kathode in einem divergierenden Strahl in Form eines Dreiecks verlassen und die Anode erreichen. Dann ist der Ausgang an der Spitze des Dreiecks die negativ geladene Kathode und der gegenüberliegende Ausgang die positiv geladene Anode.
Durch Anlegen einer bestimmten Spannung an die Steuerelektrode gegenüber der Kathode kann der Thyristor in einen leitenden Zustand geschaltet werden. Und um den Thyristor wieder zu schließen, ist es notwendig, seinen Betriebsstrom unter den Haltestrom des jeweiligen Thyristors zu senken.
Der Thyristor als elektronisches Halbleiterbauelement besteht aus vier Halbleiterschichten (Silizium) p und n. In der Abbildung ist der obere Anschluss die Anode – der p-Typ-Bereich, der untere Anschluss ist die Kathode – der n-Typ-Bereich, die Steuerelektrode ist seitlich herausgeführt – der p-Typ-Bereich. Der negative Anschluss von Die Stromversorgung ist mit der Kathode verbunden und die Last ist mit dem Anodenkreis verbunden, dessen Leistung gesteuert werden muss.
Durch die Einwirkung eines Signals einer bestimmten Dauer auf die Steuerelektrode ist es sehr einfach, die Last im Wechselstromkreis zu steuern, indem der Thyristor in einer bestimmten Phase der Periode der Netzsinuskurve entriegelt wird und der Thyristor dann automatisch schließt, wenn die Sinuskurve endet Strom geht durch Null. Dies ist eine einfache und sehr beliebte Möglichkeit, die Leistung einer aktiven Last zu regulieren.
Entsprechend der inneren Struktur des Thyristors kann er im geschlossenen Zustand als eine Kette aus drei in Reihe geschalteten Dioden dargestellt werden, wie in der Abbildung dargestellt. Es ist ersichtlich, dass dieser Stromkreis im geschlossenen Zustand keinen Strom in beide Richtungen durchlässt. Wir stellen den Thyristor nun als Ersatzschaltung vor von Transistoren.
Es ist ersichtlich, dass ein ausreichender Basisstrom des unteren npn-Transistors dazu führt, dass dessen Kollektorstrom ansteigt, der sofort zum Basisstrom des oberen pnp-Transistors wird.
Der oberste PNP-Transistor ist nun eingeschaltet und sein Kollektorstrom addiert sich zum Basisstrom des unteren Transistors und wird aufgrund der positiven Rückkopplung in diesem Schaltkreis offen gehalten. Und wenn Sie jetzt aufhören, Spannung an die Steuerelektrode anzulegen, bleibt der offene Zustand bestehen.
Um diesen Stromkreis zu sperren, müssen Sie den gemeinsamen Kollektorstrom dieser Transistoren irgendwie unterbrechen. Die verschiedenen Abschaltmethoden (mechanisch und elektronisch) sind in der Abbildung dargestellt.
TriacIm Gegensatz zum Thyristor besteht er aus sechs Siliziumschichten und leitet im leitenden Zustand den Strom nicht in eine, sondern in beide Richtungen, wie ein geschlossener Schalter. Gemäß dem Ersatzschaltbild kann es als zwei parallel geschaltete Thyristoren dargestellt werden, nur die Steuerelektrode bleibt eine gemeinsame zu zwei. Und nach dem Öffnen des Triacs zum Schließen muss die Spannungspolarität der Betriebsklemmen umgekehrt werden oder der Betriebsstrom muss kleiner als der Haltestrom des Triacs werden.
Wenn der Triac zur Steuerung der Stromversorgung einer Last in einem Wechsel- oder Gleichstromkreis installiert wird, werden je nach Polarität des Stroms und Richtung des Gate-Stroms bestimmte Steuerungsmethoden für die jeweilige Situation bevorzugt. Alle möglichen Polaritätskombinationen (der Steuerelektrode und im Arbeitskreis) können in Form von vier Quadranten dargestellt werden.
Es ist anzumerken, dass die Quadranten 1 und 3 den üblichen Schemata zur Steuerung der Leistung einer aktiven Last in Wechselstromkreisen entsprechen, wenn die Polaritäten der Steuerelektrode und der Elektrode A2 in jeder Halbwelle übereinstimmen, in solchen Situationen die Steuerelektrode Der Triac ist ziemlich empfindlich.
Siehe auch zu diesem Thema:Prinzipien der Thyristor- und Triac-Steuerung