El TRIAC

Los SCR son dispositivos de corriente unidireccionales (unidireccionales), lo que los hace útiles para controlar solo CC. Si dos SCR se unen en paralelo uno tras otro al igual que dos diodos Shockley se unieron para formar un DIAC, tenemos un nuevo dispositivo conocido como TRIAC:(Figura siguiente)

El equivalente TRIAC SCR y el símbolo esquemático TRIAC.

Debido a que los SCR individuales son más flexibles para usar en sistemas de control avanzados, estos se ven con mayor frecuencia en circuitos como unidades de motor; Los TRIAC se suelen ver en aplicaciones sencillas de bajo consumo, como reguladores de intensidad domésticos. En la Figura siguiente se muestra un circuito de atenuación de lámpara simple, completo con la red de condensador-resistor de cambio de fase necesaria para el encendido después del pico.

Control de fase de potencia TRIAC

Los TRIAC son conocidos por no disparar simétricamente. Esto significa que, por lo general, no se dispararán exactamente al mismo nivel de voltaje de puerta para una polaridad que para la otra. En términos generales, esto no es deseable, porque el disparo asimétrico da como resultado una forma de onda de corriente con una mayor variedad de frecuencias armónicas. Las formas de onda que son simétricas por encima y por debajo de sus líneas centrales promedio están compuestas únicamente por armónicos impares. Las formas de onda asimétricas, por otro lado, contienen armónicos pares (que pueden o no ir acompañados de armónicos impares también).

Con el fin de reducir el contenido total de armónicos en los sistemas de potencia, cuanto menos y menos diversos sean los armónicos, mejor; una razón más por la que se prefieren los SCR individuales sobre los TRIAC para circuitos de control complejos de alta potencia. Una forma de hacer que la forma de onda actual del TRIAC sea más simétrica es usar un dispositivo externo al TRIAC para medir el pulso de activación. Un DIAC colocado en serie con la puerta hace un buen trabajo con esto:(Figura siguiente)

DIAC mejora la simetría de control

Los voltajes de ruptura DIAC tienden a ser mucho más simétricos (lo mismo en una polaridad que en la otra) que los umbrales de voltaje de activación TRIAC. Dado que el DIAC evita cualquier corriente de puerta hasta que el voltaje de activación haya alcanzado un cierto nivel repetible en cualquier dirección, el punto de disparo del TRIAC de un medio ciclo al siguiente tiende a ser más consistente y la forma de onda más simétrica arriba y abajo. su línea central.

Prácticamente todas las características y clasificaciones de los SCR se aplican por igual a los TRIAC, excepto que los TRIAC, por supuesto, son bidireccionales (pueden manejar corriente en ambas direcciones). No es necesario decir mucho más sobre este dispositivo, excepto por una advertencia importante sobre las designaciones de sus terminales.

A partir del diagrama de circuito equivalente mostrado anteriormente, se podría pensar que los terminales principales 1 y 2 eran intercambiables. ¡Estos no son! Aunque es útil imaginar que el TRIAC está compuesto por dos SCR unidos, de hecho está construido a partir de una sola pieza de material semiconductor, dopado y estratificado adecuadamente. Las características operativas reales pueden diferir ligeramente de las del modelo equivalente.

Esto se hace más evidente al contrastar dos diseños de circuitos simples, uno que funciona y otro que no. Los siguientes dos circuitos son una variación del circuito de atenuación de la lámpara que se mostró anteriormente, el condensador de cambio de fase y el DIAC se eliminaron por simplicidad. Aunque el circuito resultante carece de la capacidad de control fino de la versión más compleja (con condensador y DIAC), funciona:(Figura siguiente)

Este circuito con la puerta a MT2 sí funciona.

Supongamos que intercambiamos las dos terminales principales del TRIAC. De acuerdo con el diagrama de circuito equivalente mostrado anteriormente en esta sección, el intercambio no debería hacer ninguna diferencia. El circuito debería funcionar:(Imagen siguiente)

Con la puerta cambiada a MT1, este circuito no funciona.

Sin embargo, si se construye este circuito, se descubrirá que no funciona. La carga no recibirá energía, el TRIAC se negará a disparar en absoluto, sin importar cuán bajo o alto sea el valor de resistencia en el que esté configurada la resistencia de control. La clave para activar con éxito un TRIAC es asegurarse de que la puerta reciba su corriente de activación del lado del terminal principal 2 del circuito (el terminal principal en el lado opuesto del símbolo TRIAC del terminal de la puerta). La identificación de los terminales MT1 y MT2 debe realizarse a través del número de pieza del TRIAC con referencia a una hoja de datos o libro.

REVISAR:

• Un TRIAC actúa como dos SCR conectados uno al lado del otro para una operación bidireccional (CA).
• Los controles TRIAC se ven con más frecuencia en circuitos simples de baja potencia que en circuitos complejos de alta potencia. En los grandes circuitos de control de potencia, tienden a preferirse varios SCR.
• Cuando se utilizan para controlar la alimentación de CA a una carga, los TRIAC suelen ir acompañados de DIAC conectados en serie con sus terminales de puerta. El DIAC ayuda al TRIAC a disparar de manera más simétrica (más consistentemente de una polaridad a otra).
• Las terminales principales 1 y 2 de un TRIAC no son intercambiables.
• Para activar con éxito un TRIAC, la corriente de la puerta debe provenir del lado del terminal principal 2 (MT2) del circuito.

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

• Hoja de trabajo de tiristores