Principales características de los triacs

Todos los dispositivos semiconductores se basan en uniones, y si un dispositivo de tres uniones es un tiristor, entonces dos dispositivos de tres uniones conectados en paralelo en una carcasa común ya son triac, es decir, un tiristor simétrico. En la literatura en idioma inglés se llama «TRIAC» - triodo AC.

De una forma u otra, el triac tiene tres salidas, dos de las cuales son de potencia, y la tercera es de control o compuerta (inglés GATE). Al mismo tiempo, el triac no tiene un ánodo y un cátodo específicos, ya que cada uno de los electrodos de potencia en diferentes momentos puede actuar como ánodo y cátodo.

Debido a estas características, los triacs son muy utilizados en circuitos de corriente alterna. Además, los triacs son económicos, tienen una larga vida útil y no provocan chispas en comparación con los relés de conmutación mecánicos, lo que garantiza su demanda continua.

Veamos las principales características, es decir, los principales parámetros técnicos de los triacs, y expliquemos qué significa cada uno de ellos. Consideraremos el ejemplo de un triac BT139-800 bastante común, que a menudo se usa en varios tipos de reguladores.Entonces, las principales características del triac:

• Voltaje máximo;

• Máxima tensión de impulso repetitivo en estado apagado;

• Corriente de estado abierto máxima, promediada por períodos;

• Corriente de pulso máxima a corto plazo en estado abierto;

• Caída de tensión máxima en el triac en estado abierto;

• La corriente de control de CC mínima requerida para encender un triac;

• Voltaje de control de puerta correspondiente a la corriente de puerta CC mínima;

• Tasa crítica de aumento del voltaje en estado cerrado;

• Tasa crítica de aumento de la corriente de estado abierto;

• Tiempo de encendido;

• Rango de temperatura de funcionamiento;

• Marco.

Voltaje máximo

Para nuestro ejemplo, es de 800 voltios. Este es el voltaje que, cuando se aplica a los electrodos de alimentación del triac, teóricamente no causará daños. En la práctica, este es el voltaje de funcionamiento máximo permitido para el circuito conectado por este triac en condiciones de temperatura de funcionamiento que se encuentran dentro del rango de temperatura permitido.

Incluso una superación a corto plazo de este valor no garantiza el funcionamiento posterior del dispositivo semiconductor. El siguiente parámetro aclarará esta disposición.

Voltaje pico máximo repetitivo fuera de estado

Este parámetro siempre se indica en la documentación y significa solo el valor del voltaje crítico, que es el límite para este triac.

Este es el voltaje que no se puede exceder en el pico. Incluso si el triac está cerrado y no abre, instalado en un circuito con voltaje alterno constante, el triac no se romperá si la amplitud del voltaje aplicado no supera los 800 voltios para nuestro ejemplo.

Si se aplica un voltaje, al menos un poco más alto, al triac cerrado, al menos durante parte del período del voltaje alterno, el fabricante no garantiza su rendimiento posterior. Este elemento nuevamente se refiere a las condiciones del rango de temperatura permisible.

Máximo, promedio del período, estado actual

La llamada corriente máxima cuadrática media (RMS - raíz cuadrática media), para una corriente sinusoidal, este es su valor promedio, en condiciones de temperatura de funcionamiento aceptable del triac. Para nuestro ejemplo, esto es un máximo de 16 amperios a temperaturas del triac de hasta 100 ° C. La corriente máxima puede ser mayor, como lo indica el siguiente parámetro.

Corriente máxima de impulso de corta duración en estado abierto

Esta es la corriente máxima que se especifica en la documentación del triac, necesariamente con la duración de corriente máxima permitida de este valor en milisegundos. Para nuestro ejemplo, esto es 155 amperios para un máximo de 20 ms, lo que prácticamente significa que la duración de una corriente tan grande debería ser aún más corta.

Tenga en cuenta que bajo ninguna circunstancia se debe exceder la corriente RMS todavía. Esto se debe a la potencia máxima disipada por la caja del triac y la temperatura máxima permitida del troquel de menos de 125 °C.

Caída de tensión máxima en el triac en estado abierto

Este parámetro indica la tensión máxima (para nuestro ejemplo es de 1,6 voltios) que se establecerá entre los electrodos de potencia del triac en estado abierto, a la corriente especificada en la documentación en su circuito de trabajo (para nuestro ejemplo, a una corriente de 20 amperios) . En general, cuanto mayor sea la corriente, mayor será la caída de tensión en el triac.

Esta característica es necesaria para los cálculos térmicos, ya que informa indirectamente al diseñador del valor potencial máximo de potencia disipada por la caja del triac, lo cual es importante al elegir un disipador de calor. También permite estimar la resistencia equivalente del triac en determinadas condiciones de temperatura.

Corriente de accionamiento de CC mínima requerida para encender el triac

La corriente mínima del electrodo de control del triac, medida en miliamperios, depende de la polaridad de inserción del triac en el momento actual, así como de la polaridad de la tensión de control.

Para nuestro ejemplo, esta corriente oscila entre 5 y 22 mA, dependiendo de la polaridad del voltaje en el circuito controlado por el triac. Al desarrollar un esquema de control de triac, es mejor acercar la corriente de control al valor máximo, para nuestro ejemplo es de 35 o 70 mA (dependiendo de la polaridad).

Voltaje de puerta de control correspondiente a la corriente de puerta CC mínima

Para establecer la corriente mínima en el circuito del electrodo de control del triac, es necesario aplicar un cierto voltaje a este electrodo. Depende del voltaje aplicado actualmente en el circuito de potencia del triac y también de la temperatura del triac.

Entonces, para nuestro ejemplo, con un voltaje de 12 voltios en el circuito de alimentación, para garantizar que la corriente de control esté configurada en 100 mA, se debe aplicar un mínimo de 1,5 voltios. Y a una temperatura del cristal de 100 °C, con un voltaje en el circuito de trabajo de 400 voltios, el voltaje requerido para el circuito de control será de 0,4 voltios.

Tasa crítica de aumento de voltaje de estado cerrado

Este parámetro se mide en voltios por microsegundo.Para nuestro ejemplo, la tasa crítica de aumento del voltaje a través de los electrodos de suministro es de 250 voltios por microsegundo. Si se excede esta velocidad, entonces el triac puede abrirse falsamente de manera inapropiada incluso sin aplicar ningún voltaje de control a su electrodo de control.

Para evitar esto, es necesario proporcionar tales condiciones de operación para que el voltaje del ánodo (cátodo) cambie más lentamente, así como excluir cualquier perturbación cuya dinámica exceda este parámetro (cualquier ruido de impulso, etc. .n.) .

Tasa crítica de aumento de la corriente de estado abierto

Medido en amperios por microsegundo. Si se excede esta tasa, el triac se romperá.Para nuestro ejemplo, la tasa máxima de aumento en el encendido es de 50 amperios por microsegundo.

Tiempo de encendido

Para nuestro ejemplo, este tiempo es de 2 microsegundos. Es el tiempo que transcurre desde que la corriente de puerta alcanza el 10% de su valor máximo hasta que la tensión entre el ánodo y el cátodo del triac cae al 10% de su valor inicial.

Rango de temperatura de funcionamiento

Por lo general, este rango es de -40 ° C a + 125 ° C. Para este rango de temperatura, la documentación proporciona las características dinámicas del triac.

Marco

En nuestro ejemplo, el caso es to220ab, es conveniente porque permite conectar el triac a un pequeño disipador de calor. Para los cálculos térmicos, la documentación del triac proporciona una tabla de la dependencia de la potencia disipada de la corriente media del triac.