Triac แตกต่างจากไทริสเตอร์อย่างไร

ไทริสเตอร์เป็นสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีการควบคุมซึ่งมีทิศทางเดียว ในสถานะเปิดจะทำงานเหมือนไดโอดและหลักการควบคุมของไทริสเตอร์นั้นแตกต่างจากทรานซิสเตอร์แม้ว่าทั้งสองจะมีสามขั้วและมีความสามารถในการขยายกระแส

เอาท์พุทไทริสเตอร์ เป็นขั้วบวก ขั้วลบ และขั้วควบคุม

แอโนดและแคโทด — นี่คือขั้วไฟฟ้าของหลอดสุญญากาศหรือไดโอดสารกึ่งตัวนำ เป็นการดีกว่าที่จะจดจำภาพไดโอดบนแผนภาพวงจร ลองนึกภาพว่าอิเล็กตรอนออกจากแคโทดในลำแสงที่แยกออกจากกันในรูปสามเหลี่ยมและไปถึงแอโนด จากนั้นทางออกจากด้านบนของสามเหลี่ยมคือแคโทดที่มีประจุลบ และทางออกตรงข้ามคือแอโนดที่มีประจุบวก

ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าจำนวนหนึ่งกับอิเล็กโทรดควบคุมที่สัมพันธ์กับแคโทด ไทริสเตอร์สามารถเปลี่ยนเป็นสถานะตัวนำได้ และในการปิดไทริสเตอร์อีกครั้ง จำเป็นต้องทำให้กระแสการทำงานน้อยกว่ากระแสโฮลดิ้งของไทริสเตอร์ที่กำหนด

ไทริสเตอร์เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยชั้นเซมิคอนดักเตอร์ (ซิลิกอน) สี่ชั้น p และ n ในรูป ขั้วบนเป็นขั้วบวก - ขั้ว p-type ขั้วล่างเป็นขั้วลบ - ขั้วชนิด n อิเล็กโทรดควบคุมถูกนำออกจากด้านข้าง - ขั้ว p ขั้วลบของ แหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อกับแคโทดและโหลดเชื่อมต่อกับวงจรแอโนดซึ่งต้องควบคุมพลังงาน

ทำหน้าที่ควบคุมอิเล็กโทรดด้วยสัญญาณระยะเวลาหนึ่ง มันง่ายมากที่จะควบคุมโหลดในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับโดยการปลดล็อคไทริสเตอร์ในช่วงระยะเวลาหนึ่งของกริดไซน์ไซด์ จากนั้นไทริสเตอร์จะปิดโดยอัตโนมัติเมื่อไซน์ไซด์ กระแสข้ามศูนย์ นี่เป็นวิธีที่ง่ายและเป็นที่นิยมมากในการควบคุมกำลังของโหลดที่ใช้งานอยู่

ตามโครงสร้างภายในของไทริสเตอร์ ในสถานะปิด มันสามารถแสดงเป็นห่วงโซ่ของไดโอดสามตัวที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมดังแสดงในรูป จะเห็นได้ว่าในสถานะปิดวงจรนี้จะไม่มีกระแสผ่านทั้งสองทิศทาง ตอนนี้เรานำเสนอไทริสเตอร์เป็นวงจรสมมูล ของทรานซิสเตอร์.

จะเห็นได้ว่ากระแสฐานที่เพียงพอของทรานซิสเตอร์ n-p-n ตัวล่างจะทำให้กระแสสะสมเพิ่มขึ้น ซึ่งจะกลายเป็นกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ p-n-p ตัวบนทันที

ตอนนี้ทรานซิสเตอร์ pnp บนสุดเปิดอยู่และกระแสสะสมจะถูกเพิ่มเข้ากับกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ด้านล่าง และเปิดค้างไว้เนื่องจากการป้อนกลับเชิงบวกในวงจรนี้ และถ้าคุณหยุดจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังอิเล็กโทรดควบคุมตอนนี้ สถานะเปิดจะยังคงเป็นเช่นนั้น

ในการล็อควงจรนี้ คุณจะต้องขัดขวางกระแสคอลเลคเตอร์ร่วมของทรานซิสเตอร์เหล่านี้ วิธีการปิดเครื่องแบบต่างๆ (เชิงกลและแบบอิเล็กทรอนิกส์) แสดงอยู่ในรูป

ไตรแอกซึ่งแตกต่างจากไทริสเตอร์คือมีซิลิกอนหกชั้นและในสถานะนำไฟฟ้านั้นนำกระแสไม่ได้ในทิศทางเดียว แต่ทั้งสองทิศทางเหมือนสวิตช์ปิด ตามวงจรสมมูล มันสามารถแสดงเป็นไทริสเตอร์สองตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน มีเพียงอิเล็กโทรดควบคุมเท่านั้นที่ยังคงอยู่ร่วมกันหนึ่งถึงสอง และหลังจากเปิดไตรแอกเพื่อปิดแล้ว ขั้วแรงดันไฟฟ้าของขั้วปฏิบัติการจะต้องกลับด้าน มิฉะนั้นกระแสการทำงานจะต้องน้อยกว่ากระแสโฮลดิ้งของไตรแอก

หากมีการติดตั้งไตรแอกเพื่อควบคุมพลังงานให้กับโหลดในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรง จากนั้นขึ้นอยู่กับขั้วของกระแสและทิศทางของกระแสเกต วิธีการควบคุมบางอย่างจะเป็นที่นิยมสำหรับแต่ละสถานการณ์ การรวมกันของขั้วที่เป็นไปได้ทั้งหมด (ของอิเล็กโทรดควบคุมและในวงจรการทำงาน) สามารถแสดงในรูปของควอดแดรนต์สี่ส่วน

เป็นที่น่าสังเกตว่าควอแดรนต์ 1 และ 3 สอดคล้องกับโครงร่างปกติสำหรับการควบคุมกำลังของโหลดที่ใช้งานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เมื่อขั้วของอิเล็กโทรดควบคุมและอิเล็กโทรด A2 ตรงกันในแต่ละครึ่งรอบ ในสถานการณ์เช่นนี้ อิเล็กโทรดควบคุม ของไตรแอกค่อนข้างไว

ดูเพิ่มเติมในหัวข้อนี้:หลักการของไทริสเตอร์และการควบคุมไตรแอก