Triacs - Sirkuit Kerja dan Aplikasi

Triac dapat dibandingkan dengan relai penguncian. Ini akan langsung ON dan menutup segera setelah dipicu, dan akan tetap tertutup selama tegangan suplai tetap di atas nol volt atau polaritas suplai tidak berubah.

Jika suplai adalah AC (arus bolak-balik), triac akan terbuka selama periode siklus AC melintasi garis nol, tetapi akan menutup dan beralih ON segera setelah dipicu kembali.

Keunggulan Triac sebagai Static Switches

• Triac dapat diganti secara efektif untuk sakelar atau relai mekanis untuk mengendalikan beban di sirkuit AC.
• Triac dapat dikonfigurasi untuk mengalihkan beban yang relatif lebih berat melalui pemicu arus minimal.
• Ketika triac berjalan (menutup), mereka tidak menghasilkan efek debounce, seperti pada sakelar mekanis.
• Saat triac dimatikan (di AC nol persimpangan ), ia melakukan ini tanpa menghasilkan transien apa pun, karena EMF belakang, dll.
• Triac juga menghilangkan sekering kontak atau masalah lengkung, dan bentuk lain dari keausan yang biasanya terlihat pada sakelar listrik berbasis mekanis.
• Triac memiliki fitur pemicu fleksibel, yang memungkinkan mereka untuk diaktifkan pada titik tertentu dari siklus AC input, melalui sinyal positif tegangan rendah melintasi gerbang dan ground bersama.
• Tegangan pemicu ini dapat berasal dari sumber DC apa pun seperti baterai atau sinyal yang diperbaiki dari suplai AC itu sendiri. Bagaimanapun, triac akan melalui periode sakelar OFF setiap kali setiap setengah siklus bentuk gelombang AC bergerak melalui garis persimpangan nol (arus), seperti yang digambarkan di bawah ini:

Cara MENGAKTIFKAN Triac

Triac terdiri dari tiga terminal: Gerbang, A1, A2, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Untuk menyalakan Triac, arus pemicu gerbang harus diterapkan pada pin gerbang (G). Hal ini menyebabkan arus gerbang mengalir melintasi Gerbang dan terminal A1. Arus gerbang bisa positif atau negatif sehubungan dengan terminal A1 triac. Terminal A1 dapat dihubungkan dengan jalur VSS negatif atau jalur VDD positif dari suplai kontrol gerbang.

Diagram berikut menunjukkan skema Triac yang disederhanakan dan juga struktur silikon internalnya.

Ketika arus pemicu diterapkan ke gerbang triac, itu dinyalakan melalui dioda inbuilt tertanam back-to-back antara terminal G dan dan terminal A1. 2 dioda ini dipasang di persimpangan P1-N1 dan P1-N2 dari triac.

Kuadran Pemicu Triac

Triggering triac diimplementasikan melalui empat kuadran tergantung pada polaritas arus gerbang, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Kuadran pemicu ini dapat diterapkan secara praktis tergantung pada keluarga dan kelas triac, seperti yang diberikan di bawah ini:

Q2 dan Q3 adalah kuadran pemicu yang direkomendasikan untuk triac, karena memungkinkan konsumsi minimal dan pemicuan yang andal.

Kuadran pemicu Q4 tidak disarankan karena memerlukan arus gerbang yang lebih tinggi.

Parameter Pemicu Penting untuk Triac

Kita tahu bahwa triac dapat digunakan untuk mengalihkan beban AC daya tinggi melintasi terminal A1 / A2 melalui suplai pemicu DC yang relatif kecil di terminal Gerbang.

Saat merancang sirkuit kontrol triac, parameter pemicu gerbangnya menjadi sangat penting. Parameter pemicuan adalah: gerbang triac memicu arus IGT, tegangan pemicu gerbang VGT, dan arus penguncian gerbang IL.

• Arus gerbang minimum yang diperlukan untuk menghidupkan triac disebut gerbang yang memicu IGT saat ini. Ini perlu diterapkan di seberang gerbang dan terminal A1 Triac yang umum untuk suplai pemicu gerbang.
• Arus gerbang harus lebih tinggi dari nilai yang terukur untuk suhu operasi terendah yang ditentukan. Ini memastikan pemicuan triac yang optimal dalam semua keadaan. Idealnya nilai IGT harus 2 kali lebih tinggi dari nilai pengenal di lembar data.
• Tegangan pemicu yang diterapkan melintasi gerbang dan terminal A1 triac disebut sebagai VGT. Ini diterapkan melalui resistor yang akan segera dibahas.
• Arus gerbang yang secara efektif mengunci triac adalah arus penguncian dan diberikan sebagai LT. Penguncian dapat terjadi ketika arus beban telah mencapai nilai LT, hanya setelah ini penguncian memungkinkan bahkan saat arus gerbang dilepas.
• Parameter di atas ditentukan pada suhu sekitar 25 ° C, dan dapat menunjukkan variasi karena suhu ini bervariasi.

Pemicuan triac yang tidak terisolasi dapat dilakukan dalam dua mode dasar, metode pertama ditunjukkan di bawah ini:

Di sini, tegangan positif yang sama dengan VDD diterapkan melintasi gerbang dan terminal A1 triac. Dalam konfigurasi ini kita dapat melihat bahwa A1 juga terhubung ke Vss atau garis negatif dari sumber suplai gerbang. Ini penting jika tidak triac tidak akan pernah merespons.

Cara kedua adalah dengan menerapkan tegangan negatif ke gerbang triac seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Metode ini identik dengan yang sebelumnya kecuali polaritasnya. Karena gerbang dipicu dengan tegangan negatif, terminal A1 sekarang digabungkan dengan garis VDD alih-alih Vss dari tegangan sumber gerbang. Sekali lagi, jika ini tidak dilakukan, triac akan gagal merespons.

Menghitung Resistor Gerbang

Resistor gerbang mengatur IGT atau arus gerbang ke triac untuk pemicu yang diperlukan. Arus ini meningkat ketika suhu turun di bawah suhu persimpangan 25 ° C yang ditentukan.

Misalnya jika IGT yang ditentukan adalah 10 mA pada 25 ° C, ini dapat meningkat hingga 15 mA pada 0 ° C.

Untuk memastikan bahwa resistor dapat mensuplai IGT yang cukup bahkan pada 0 ° C, itu harus dihitung untuk VDD maksimum yang tersedia dari sumbernya.

Nilai yang disarankan adalah sekitar 160 hingga 180 ohm 1/4 watt untuk gerbang 5V VGT. Nilai yang lebih tinggi juga dapat digunakan jika suhu lingkungan Anda agak konstan.

Memicu melalui DC Eksternal atau AC yang Ada : Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, triac dapat dialihkan melalui sumber DC eksternal seperti baterai atau panel surya, atau adaptor AC / DC. Atau, ini juga dapat dipicu dari suplai AC yang ada itu sendiri.

Di sini, sakelar S1 memiliki tegangan yang dapat diabaikan karena ia mengalihkan triac melalui resistor yang menyebabkan arus minimal melewati S1, sehingga menyelamatkannya dari segala jenis keausan.

Mengalihkan Triac melalui Relai Buluh : Untuk mengganti triac dengan benda bergerak, pemicu berbasis magnet dapat digabungkan. Sebuah saklar buluh dan magnet bisa digunakan aplikasi semacam itu , seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Dalam aplikasi ini magnet dipasang pada benda yang bergerak. Setiap kali sistem yang bergerak melewati relai buluh, ia memicu triac ke konduksi melalui magnet yang terpasang.

Relai buluh juga dapat digunakan ketika isolasi listrik diperlukan antara sumber pemicu dan triac, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Di sini, kumparan tembaga dengan dimensi yang sesuai dililitkan di sekitar relai buluh, dan terminal kumparan dihubungkan ke potensial DC melalui sakelar. Setiap kali sakelar ditekan menyebabkan pemicu terisolasi untuk triac.

Karena kenyataan bahwa relai saklar buluh dirancang untuk menahan jutaan operasi ON / OFF, sistem switching ini menjadi sangat efisien dan andal dalam jangka panjang.

Contoh lain dari triac triggering terisolasi dapat dilihat di bawah, disini sumber AC eksternal digunakan untuk pensaklaran triac melalui trafo isolasi.

Namun bentuk lain dari pemicu triac terisolasi ditunjukkan di bawah ini menggunakan skrup sel Foto. Dalam metode ini, LED dan sel foto atau dioda foto dipasang secara integral di dalam satu paket. Skrup opto ini sudah tersedia di pasar.

Perpindahan triac yang tidak biasa dalam bentuk rangkaian off / half-power / full-power ditunjukkan pada diagram di bawah ini. Untuk menerapkan daya 50% lebih sedikit, dioda diaktifkan secara seri dengan gerbang triac. Metode ini memaksa Triac untuk AKTIF hanya untuk setengah siklus masukan AC positif alternatif.

Sirkuit dapat diterapkan secara efektif untuk mengontrol beban pemanas, atau beban resistif lainnya yang memiliki inersia termal. Ini mungkin tidak berfungsi untuk kontrol pencahayaan, karena frekuensi siklus AC setengah positif akan menghasilkan kedipan yang mengganggu pada lampu juga, pemicuan ini tidak disarankan untuk beban induktif seperti motor atau transformator.

Atur Reset Latching Triac Circuit

Konsep berikut menunjukkan bagaimana triac dapat digunakan untuk membuat kait setel ulang menggunakan beberapa tombol tekan.

Menekan tombol set akan mengunci triac dan beban ON, sementara menekan tombol reset akan membelah kait.

Sirkuit Timer Delay Triac

Sebuah triac dapat diatur sebagai rangkaian pengatur waktu tunda untuk menghidupkan atau mematikan beban setelah penundaan yang telah ditentukan sebelumnya.

Contoh pertama di bawah ini menunjukkan rangkaian timer OFF delay berbasis triac. Awalnya saat dinyalakan, triac akan AKTIF.

Sementara itu, 100uF mulai mengisi daya, dan setelah ambang batas tercapai, UJT 2N2646 akan menyala, menyalakan SCR C106.

SCR memperpendek gate to ground dengan mematikan triac. Penundaan ditentukan oleh pengaturan 1M dan nilai kapasitor seri.

Sirkuit berikutnya merupakan penundaan ON rangkaian timer triac. Saat diberi daya, triac tidak segera merespons. Diac tetap dimatikan sementara kapasitor 100uF mengisi daya ke ambang tembaknya.

Setelah ini terjadi, file diac fires dan trigger triac ON. Waktu tunda tergantung pada nilai 1M dan 100uF.

Sirkuit berikutnya adalah versi lain dari timer berbasis triac. Saat DIAKTIFKAN, UJT diaktifkan melalui kapasitor 100uF. UJT membuat sakelar SCR OFF, menghilangkan triac dari arus gerbang, dan dengan demikian triac juga tetap OFF.

Setelah beberapa saat tergantung pada penyesuaian preset 1M, kapasitor terisi penuh dengan mematikan UJT. SCR sekarang ON, memicu triac ON, dan juga beban.

Sirkuit Flasher Lampu Triac

Rangkaian triac flasher ini dapat digunakan untuk menyalakan lampu pijar standar dengan frekuensi yang dapat diatur antara 2 dan sekitar 10 Hz. Rangkaian ini bekerja dengan memperbaiki tegangan listrik dengan dioda 1N4004 bersama dengan jaringan RC variabel. Saat kapasitor elektrolitik mengisi daya hingga tegangan rusaknya diac, ia dipaksa untuk melepaskannya melalui diac, yang pada gilirannya menyalakan triac, yang menghasilkan flashing lampu yang terhubung.

Setelah penundaan seperti yang diatur oleh kontrol 100 k, kapasitor mengisi kembali untuk menyebabkan pengulangan siklus berkedip. Kontrol 1 k mengatur arus pemicu triac.

Kesimpulan

Triac adalah salah satu komponen paling serbaguna dari keluarga elektronik. Triac dapat digunakan untuk mengimplementasikan berbagai konsep rangkaian yang berguna. Dalam posting di atas kita belajar tentang beberapa aplikasi rangkaian triac sederhana, namun ada banyak cara triac dapat dikonfigurasi dan diterapkan untuk membuat rangkaian yang diinginkan.

Di situs web ini saya telah memposting banyak sirkuit berbasis triac yang dapat Anda rujuk untuk pembelajaran lebih lanjut, ini tautannya: