Kas ir TRIAC?

Vārds TRIAC, kas tika izveidots, apvienojot triode ar maiņstrāvu, sākotnēji bija tirdzniecības nosaukums, ko General Electric izmantoja tā versijai par silīcija bāzes, vārtiem kontrolētu, pilna viļņa maiņstrāvas slēdžu. Tomēr kopš sākotnējās izlaišanas šis vārds ir kļuvis par visu šādu ierīču vispārīgo nosaukumu. Pareizi sakot, ierīces tiek sauktas par divvirzienu vai divpusējiem triodes tiristoriem. Reizēm ierīci vienkārši sauc par tiristoru, kas ir ērti, bet ne pilnīgi precīzi, jo ierīce būtībā ir divu tiristoru konfigurācija.

Tiristors ir specializēta pusvadītāju ierīce, kas parasti izgatavota no četriem kopā sakausētiem silīcija slāņiem. Četri atsevišķie silīcija slāņi tiek apstrādāti tā, lai tiem būtu mainīgs pozitīvs-negatīvs-pozitīvs-negatīvs jeb PNPN elektriskais lādiņš. Katrs slāņu gals kalpo kā savienotājs, lai piekļūtu tiristoram. Pozitīvais gals ir ierīces anods, bet negatīvais – tās katods. Vārtu savienojums tiek izveidots arī ar pozitīvi lādētu slāni, kas atrodas starp diviem negatīvi lādētiem slāņiem.

Statiskos apstākļos mainīgie lādiņa slāņi pretojas, ļaujot elektriskajai strāvai plūst caur tiristoru. Tomēr pastāv ierobežojums spriegumam, ko ierīce var izturēt. Ja ierīcei pievadītais spriegums pārsniedz šo robežu, ierīce padosies efektam, ko sauc par lavīnu, un sāks vadīt elektrisko strāvu.

Lai kontrolētu tiristoru, tā vārtiem tiek pielikts negatīvs spriegums. Tas maina lādiņu pozitīvajā slānī uz negatīvāku slīpumu, kas var izraisīt lavīnu. Mainot spriegumu pie vārtiem, tiristora lavīnas punktu var mainīt, ļaujot ierīcei vadīt elektrisko strāvu tikai ar iepriekš noteiktu spriegumu vai virs tā.

Maiņstrāvas signāli nepārtraukti mainās no pilna pozitīvā sprieguma uz nulles spriegumu, pēc tam uz pilnu negatīvu spriegumu, atpakaļ uz nulles spriegumu un pēc tam atkal uz pilnu pozitīvu spriegumu. Tas nozīmē, ka maiņstrāvas signāls pastāvīgi maina sprieguma līmeni. Tā rezultātā, mainot tiristora aizbīdņa spriegumu, var mainīt un kontrolēt maiņstrāvas sprieguma procentuālo daudzumu, kas var iet caur ierīci.

Tomēr tiristori var vadīt elektrisko strāvu tikai vienā virzienā, kas bloķēs pusi no maiņstrāvas sprieguma tādā pašā veidā, kā to darītu diode. Lai izmantotu pilnu maiņstrāvas spriegumu, TRIAC ir izgatavots no diviem tiristoriem. Savienojot viena tiristora anodu ar otra katodu vienā galā un atlikušo katodu un anodu otrā galā, abas ierīces var vadīt vienu maiņstrāvas spriegumu abos virzienos. Abi vārti, arī savstarpēji savienoti, ļauj vienam vadības signālam pie vārtiem kontrolēt maiņstrāvas signālu, kas iet caur TRIAC. Tādā veidā TRIAC var nodrošināt jebkuru vēlamo maiņstrāvas sprieguma daļu ierīcei, piemēram, motoram, un, mainot vārtu spriegumu, mainīt motora ātrumu.