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MATERIAL DIDACTICO ESCRITO 5
TRIAC
El TRIAC es un componente electrónico semiconductor de tres terminales para controlar la corriente. Su nombre viene del término TRIode for Alternating Current = Triodo Para Corriente Alterna. Su funcionamiento básico es cerrar un contacto entre dos terminales (ánodo 1 y 2) para dejar pasar la corriente (corriente de salida) cuando se le aplica una pequeña corriente a otro terminal llamado "puerta" o Gate (corriente de activación). Se seguirá permitiendo que la corriente fluya hasta que la corriente de salida disminuya por debajo de un valor determinado, llamada corriente umbral, o se corte la corriente totalmente de alguna forma, por ejemplo con un interruptor o pulsador.
Símbolo del Triac y Circuito Equivalente
Si te fijas en el símbolo es como si fueran dos tiristores o scr (son lo mismo) en antiparalelo ( o dos diodos).
Funcionamiento
Los Triacs pueden ser activados desde 4 modos diferentes. (cuatro cuadrantes de polarización) V1, V2, VG son voltajes aplicados. V1=0v
Estructura
La estructura contiene seis capas como se indica en la figura, a un que funciona siempre como un tiristor de cuatro capas. En sentido MT2-MT1 conduce a través de P1N1P2N2 y en sentido MT1-MT2 a través de P2N1P1N4. La capa N3 facilita el disparo con intensidad de puerta negativa.
Curva característica
IH: Corriente de mantenimiento
VFM: Voltaje de ruptura directo
VDRM repetitive peak offstate voltaje 600v Max
voltaje pico repetitivo fuera del estado
IT(RMS) RMS on-state current 8A Max
Corriente máxima IT (RMS)
IGT gate trigger current 10mA Max
Corriente de disparo IGT
IH holding current 20mA Max
IH: Corriente de mantenimiento
Ejemplo:
Circuitos prácticos
El Triac es un dispositivo indicado para la operación directa en la red de corriente alterna. En las aplicaciones básicas, la carga se conecta en serie con el componente en el lado MT2 (terminal principal 2), como se muestra en la figura
Si el componente se utiliza con cargas inductivas, debemos agregar en paralelo al circuito un resistor típicamente de 100 ohms y un capacitor típicamente de 100 nf. Este circuito forma un snubber. El propósito de estos componentes es prevenir el desfasaje de la corriente que ocurre con las cargas fuertemente inductivas (bobina de un motor, por ejemplo) que afecten el funcionamiento del sistema de control.
Formas de disparos para triacs
a) Circuitos de control de compuerta RC b) Empleando Diac
Interruptor Unilateral de Silicio (SUS)
El Interruptor unilateral de silicio o mejor conocido por siglas en inglés como SUS (Silicon Unilateral Switch), es un dispositivo de tres terminales (ánodo, cátodo y compuerta) el cual conduce en una sola dirección de ánodo a cátodo cuando el voltaje en el primero es mayor que en el segundo. Presenta características eléctricas muy similares a la de un diodo de cuatro capas; sin embargo, la presencia de la terminal de compuerta le permite controlar su voltaje de disparo. Por su carácter unidireccional es utilizado para el control de SCR´s y para el control de TRIACS. Estructura y Simbología
- Se puede apreciar las 4 capas y la presencia de la compuerta en la Capa N además del Zener entre compuerta y cátodo. 2 Circuito Equivalente de un tiristor de puerta de ánodo al que se asocia el Zener.
- simbología común.
- SUS en empaque TO98. Curva característica: Tensión de disparo VS = 6 a 10v Corriente en el momento de disparo IS = 0.5mA max. Tensión de mantenimiento VH = aprox. 0.7v a 25°C Corriente de mantenimiento IH = 1.5mA max. Caída de tensión directa (para IF = 200mA) = 1.75v Tensión inversa VR = 30v
Efecto de la compuerta: Si aplicamos una diferencia de potencial entre la compuerta y el cátodo se puede modificar considerablemente la curva de operación del SUS. Una de las formas más clásicas de hacer esto es mediante un diodo zener, entre la compuerta y el cátodo. De esta forma, el voltaje de Disparo (Vs) queda definido por: Vs = Vz + 0.6 V Ejemplo de SUS: 2N4987, 2N4989, 2N4989 y 2N
d) Empleando SBS
Interruptor Bilateral de Silicio (SBS)
Un Interruptor bilateral de silicio o SBS por sus siglas en inglés ( Silicon Bilateral Switch ) es un tiristor del tipo bidireccional, que está compuesto por dos tiristores unidireccionales o SUS conectados en antiparalelo. el SBS es utilizado en circuitos osciladores de relajación para el control de disparo de dispositivos que entregan potencia eléctrica a una carga, como los SCR y los TRIAC; la diferencia consiste en que pueden dispararse tanto en el semiciclo positivo como en el negativo de una fuente de voltaje de corriente alterna, debido a que pueden polarizarse directa e inversamente.
d) Empleando UJT
Circuito sincronizado con la red eléctrica
- En la entrada un transformador de alimentación (reductor), que aplica a un rectificador de onda completa
- El zener limita los picos de voltaje
- Al término de cada semionda, el voltaje de la base 2 del UJT cae a cero, lo que provoca el disparo del UJT.
- El transformador de pulsos entrega el voltaje adecuado a la puerta del Triac.
UJT
El transistor uniunión o transistor unijuntura (UJT del inglés UniJuntion Transistor) es un tipo de transistor constituido por dos zonas semiconductoras y, por lo tanto, una juntura p-n. El nombre del dispositivo surge de esta última característica. Este componente electrónico posee tres terminales denominados emisor (E), base uno (B1) y base dos (B2). Curva característica: Cuando el voltaje en el emisor VE es inferior a Vc, el diodo tiene polarización inversa, por lo que circula una pequeña corriente de fuga, IEBO. Cuando VE es superior a Vc, el diodo tiene polarización directa y circula una corriente IE.
Símbolo y esquema:
UJT como generador de impulsos:
Para R 3 =RE = 100k y C=C 1 = 10nf Ejemplo 2N Power dissipation PD 300 mW RMS emitter current IE(RMS) 50 mA Peak pulse emitter current IE 2 Amps Emitter reverse voltage VB2E 30 Volts Interbase voltage VB2B1 35 Volts Intrinsic standoff ration η 0.56 - 0.
Interbase resistance rBB 4.7 - 9.1 kohms
e) Otros dispositivos: PUT, diodo Shockley, Quadracs, acopladores ópticos, transformador de impulsos, etc.
Bibliografía :
- https://www.areatecnologia.com/electronica/triac.html
- curso-de-electronica-de-potencia-parte-7-tiristores-el-triac-cur2007s
- http://esimerobotica.tripod.com/Triacs.pdf
- https://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_unilateral_de_silicio
- tiristores y triacs – Henri Lilen.
LRH.
