DIAC Explicado: Diseño, Funcionamiento y Aplicaciones Clave

Común encontrar DIAC en control de velocidad motor universal, atenuador lámpara CA, etc. El semiconductor controla corriente hasta que baja por debajo de corriente de mantenimiento del dispositivo. No entra en bajo nivel de corriente; al conducir, tensión disminuye al aumentar corriente. Pertenece a familia tiristores, pero es disparador bidireccional de amplio rango.

¿Quieres saber más? Quédate: veremos estructura de capas, funcionamiento, etc.

¡Manos a la obra!

¿Qué es un DIAC?

DIAC = Diodo para Corriente Alternante. Dispositivo estado sólido con dos uniones semiconductoras y tres capas.

Parece transistor, pero no tiene terminal en capa base → dispositivo de dos terminales (A1 y A2). No amplifica; actúa como diodo conmutador bidireccional. Corriente directa desde cualquiera polaridad de tensión CA adecuada.

Encapsulados: montaje superficial, grandes con chasis, pequeños con patillas, etc.

Símbolo del DIAC

Dos diodos en paralelo opuestos. Dos terminales (Ánodo 1 y Ánodo 2). También denotados MT (terminales principales). Bornes reversibles como condensadores (bidireccional). Sin terminal de gate.

Símbolo DIAC

Fuente: Wikimedia Commons

Construcción del DIAC

Similar a transistor pero sin terminal base. Tres capas con dopaje igual → conmutación simétrica en ambas polaridades de tensión aplicada.

Construcción DIAC NPN

Fuente: Wikimedia Commons

Capas semiconductoras cerca de terminales combinan capas N y P. Al aplicar tensión, capa con polaridad correspondiente activa. Fusión de polaridades permite operación bidireccional.

Operación del DIAC

• Si A1/MT1 positivo → activa capa P1 cerca MT1. Conducción: P1-N2-P2-N3. Corriente MT1→MT2: unión P2-N3 polarizada inversa; unión P1-N2 polarizada directa.
• Si MT2 positivo → activa P2 cerca MT2. Conducción: P2-N2-P1-N1. Corriente MT2→MT1: unión N2-P1 inversa; P1-N1 y P2-N2 directas.

Conducción en ambas direcciones.

Características V-I del DIAC

Conduce en ambas polaridades → curva en cuadrantes 1º y 3º → forma Z.

• Cuadrante 1: semiciclo positivo (MT1→MT2).
• Cuadrante 3: semiciclo negativo (MT2→MT1).

Inicialmente resistencia alta (unión inversa) → pequeña corriente fuga (estado bloqueo). Al alcanzar tensión de ruptura, resistencia cae bruscamente → conducción instantánea con caída tensión y subida corriente (estado conducción).

Gráfica DIAC

Fuente: Wikimedia Commons

Tensión ruptura típica ~30 V (varía según dispositivo). Permanece en semiciclo negativo (conducción) hasta corriente de mantenimiento (mínima para estado ON).

¿Cómo se Usa un DIAC?

Generalmente con circuitos TRIAC, por limitaciones de estos: ligera asimetría entre mitades → disparo no simétrico → armónicos no deseados. Más asimetría = más armónicos. Solución: DIAC en serie con gate del TRIAC.

DIAC evita corriente gate hasta que tensión aplicada alcanza nivel determinado en cualquier dirección → disparo TRIAC más uniforme en ambos semiciclos.

Aplicaciones del DIAC

Al ser disparador principal, aparece en:

• Control de calor
• Reguladores de luz (dimmers)
• Circuitos control velocidad motor

Diagrama circuito DIAC

Fuente: Wikimedia Commons

Circuito Atenuador Luz (Light Dimmer)

Tensión gate variable mediante red RC en gate TRIAC. Al apagar, subida tensión limitada por red serie (R4-C1) en paralelo con TRIAC.

Al aplicar tensión entrada, R2 fija carga C1 y C2. DIAC dispara y conduce cuando tensión C3 supera tensión ruptura DIAC. C3 descarga por DIAC conductor a gate TRIAC → TRIAC conduce → corriente a lámpara. Tasa carga C3 varía con R2 → disparo TRIAC en ambos semiciclos controlado. DIAC regula potencia a lámpara.

Circuito Control Calefactor (Heater Control)

DIAC da control suave calor. Red LC en paralelo con TRIAC reduce subida tensión al apagarse. Resistencia R2 regula semiciclos (negativo/positivo) tensión entrada calefactor. R4 diagonal a DIAC da control suave en distintas posiciones R2.

Diferencia DIAC vs TRIAC

DIAC	TRIAC
2 terminales (MT1, MT2)	3 terminales (MT1, MT2, Gate)
Bidireccional: conduce en 2 direcciones al alcanzar tensión ruptura	Bidireccional: conduce al disparar gate
Menor capacidad manejo potencia	Mayor capacidad manejo potencia
Equivale a 2 diodos en paralelo inverso	Equivale a 2 SCR en paralelo inverso; gates forman gate TRIAC
Muestra resistencia negativa	No muestra resistencia negativa → muchas aplicaciones CA
Dispara al aplicar tensión ≥ ruptura en sus 2 terminales	Dispara aplicando tensión (neg/pos) en gate

Ventajas e Inconvenientes del DIAC

Ventajas

• Control suave potencia con TRIAC y otros tiristores
• Conmutación simétrica
• Fácil conmutación reduciendo tensión aplicada
• Reduce armónicos no deseados
• Baja caída tensión estado ON

Inconvenientes

• No bloquea alta tensión
• Solo conduce con tensión > 30 V
• Baja potencia

Palabras Finales

El DIAC es dispositivo potente que dispara y conduce en pocas aplicaciones gracias a su conmutación simétrica. Trabaja junto al TRIAC para mejores resultados.

¿Planeas usar DIACs en tu próximo proyecto? ¿Dudas sobre uso efectivo? Contáctanos.