برای اینکه بفهمیم در یک مدار AC چطور میتوان دستگاه ها را متناسب با تغییرات ولتاژ کنترل کرد، ابتدا باید به این سوال پاسخ دهیم که ترایاک چیست ؟

در این پست به سادگی در مورد ترایاک و 4 روش فعالسازی آن یاد میگیریم.

ویدیوی کوتاه و فارسی زیر، ما را با تفاوت ترایاک و تریستور آشنا میکند.

ترایاک چیست ؟

ترایاک کوتاه شده عبارت triode for alternate current و به معنی تریود جریان متناوب است .
این قطعه به عنوان تریستور دوطرفه (bi-directional trial thyristor or bilateral triode thyristor) نیز شناخته میشود.

ترایاک چیست - مقایسه ترایاک و تریستور

ترایاک یک نیمه هادی با عملکردی مشابه یک جفت تریستور SCR است که
به طور موازی و معکوس به یکدیگر متصل شده اند.
در واقع دو گیت بهم متصل شده و آند یک دستگاه به کاتد دیگری متصل است.
این طراحی به ترایاک اجازه میدهد که بین هر دو نیمه یک موج AC سوئیچ کرده و جابجا شود.

انواع ترایاک چیست

تفاوت تریستور و ترایاک

در مداری که از یک تریستور معمولی در آن استفاده شده، تنها از نیمی از موج سیسنوسی استفاده می شود.
به این معنی که نمیتوان از هر دو طرف یک سیکل استفاده کرد و
برای استفاده از هر دو نیمه، دو تریستور مورد نیاز است.
در حالیکه تنها با استفاده از یک ترایاک میتوان هر دو نیمه موج AC را کنترل کرد.
پس برخلاف تریستور SCR، ترایاک می تواند جریان را در هر دو جهت عبور دهد.

ترایاک چیست - کنترل هر دو نیمه موج سینوسی با ترایاک

نماد گذاری ترایاک

نماد ترایاکی که در مدار استفاده می شود، ویژگی دو طرفه بودن آن را نشان می دهد و
شکل آن از نماد دو تریستور معکوس تشکیل شده است.

نمادگذاری ترایاک چیست

مثل یک تریستور، یک ترایاک سه پایه دارد ولی نمادگذاری پایه ها کمی متفاوت است،
گیت به عنوان یک تریگر برای روشن کردن دستگاه عمل می کند.
پایه های دیگر هم Anodes یا Main Terminals نامیده می شوند و
معمولا به شکل Anode 1 و Anode 2  یا  (Main Terminal 1 (MT1 و (Main Terminal 2 (MT2 نامگذاری میشوند.
باید بدانیم دو پایه MT1 و MT2 ویژگی های مشابهی دارند.

تا این بخش فهمیدیم ترایاک چیست و چه تفاوتی با تریستور دارد. در ادامه با نحوه کار ترایاک آشنا میشویم.

ترایاک چطور کار میکند ؟

برای فهمیدن نحوه عملکرد ترایاک، باید به نماد آن توجه کرد. تریاک از دو تریستور به صورت موازی تشکیل شده.
در ساختار ترایاک می بینیم که مناطق متعددی از مواد n-type و p-type وجود دارد که
به طور موثر یک جفت تریستور back-back را تشکیل می دهند.

ترایاک چیست - نحوه اتصال پایه ها

ترایاک می تواند جریان را به روش های متفاوتی هدایت کند و کارایی آن بیش از تریستور است.
جریان الکتریکی زمانی به وجود می آید که جریان مثبت یا منفی به گیت اعمال شود.
دستگاه جریان را تا زمانی که به زیر مقدار آستانه معین برسد عبور میدهد.

ترایاک میتواند بدون توجه به قطبیت ولتاژ ترمینال MT1 و MT2 جریان را عبور دهد.
ترایاک با هر دو جریان مثبت و یا منفی گیت و صرف نظر از قطبیت جریان MT2، تریگر میشود.

حالت های مختلف عملیاتی ترایاک چیست ؟

در واقع چهار روش فعالسازی یا تریگری وجود دارد که به آنها چهار درجه حساسیت ترایاک میگویند:

  • روش +I : جریان MT2  مثبت (ve+) و جریان گیت مثبت (ve+)
  • روش -I : جریان MT2  مثبت (ve+)  و جریان گیت منفی (ve-)
  • روش +III : جریان MT2  منفی (ve-)  و جریان گیت مثبت (ve+)
  • روش -III : جریان MT2  منفی (ve-)  و جریان گیت منفی (ve-)

زمانی که جریان MT2 و گیت قطبیت (پلاریته) یکسان دارند، حساسیت جریان تریگر بیشتر است،
یعنی زمانی که هر دو مثبت یا هر دو منفی هستند.
اگر جریان گیت و MT2  قطبیت متفاوت داشته باشند، حساسیت حدودا نصف مقدار زمانی است که در پلاریته یکسان باشند.

مشخصه ولتاژ – جریان یک تریاک را می توان در نمودار زیر مشاهده کرد.
چهار بخش مختلف برچسب گذاری شده اند.

ترایاک چیست - نمودار ولتاژ جریان برای مدهای کاری مختلف

کاربردهای ترایاک چیست ؟

برای اینکه بفهمیم کاربردهای ترایاک چیست ابتدا باید این نکته را در نظر داشته باشیم که :
از ترایاک ها در سوئیچینگ مدار AC در سیستم های با توان کم (low power) و متوسط و برای کنترل روشن/خاموش استفاده میشود.
از این قطعه نباید در دستگاه های با توان بالا (high power) استفاده کرد،
زیرا ویژگی های غیر متقارن سوئیچینگ باعث ایجاد هارمونیک ها شده و منجر به تداخل الکترومغناطیسی شود.
درحالیکه احتمال به وجود آمدن این مشکل در دستگاه های کم توان، پایین تر است.
به همین منظور برای سوئیچ در AC های با توان بالا بهتر است از دو تریستور  SCR استفاده شود، زیرا کنترل آنها راحت است.

از کاربردهای ترایاک میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کنترل شدت نور – بخصوص در لامپ ها و دیمر های مورد استفاده در مصارف خانگی
  • کنترل فن ها و موتورهای کوچک
  • به طور کلی سوئیچینگ و کنترل جریان های AC

ترایاک چیست - کاربرد در کنترل سرعت فن

ترایاک را میتوان برای کنترل فاز و تغییر مقدار ولتاژ AC هم به کار برد که
همین ویژگی به موتورها اجازه میدهد سرعتشان را با ولتاژ متغیر تنظیم کنند و
در لامپ ها امکان تنظیم شدت نور متناسب با مقدار ولتاژ را فراهم کرده، و میزان نور کم و زیاد میشود.

ترایاک چیست - کاربرد در تنظیم نور دیمر

امیدواریم بعد از دیدن این پست، به طور کامل یاد گرفته باشید که ترایاک چیست و چطور کار میکند.

ثبت اطلاعات برای دریافت آموزش رایگان

مقاله بالا بخشی از بسته جامع الکترونیک (BEE) است.

برای مشاهده کامل این بسته کلیک کنید.

مشاهده بسته الکترونیک
بسته جامع آموزش الکترونیک

در نماتک نظر دهید