Diac - töö- ja rakendusahelad

Diac on kahe terminaliga seade, millel on paralleelselt pöördvõrdeliste pooljuhtkihtide kombinatsioon, mis võimaldab seadet käivitada mõlema suuna kaudu, hoolimata toite polaarsusest.

Diakia omadused

Tüüpilise diac omadusi võib näha järgmiselt jooniselt, mis näitab selgelt murdepinge olemasolu selle mõlemas klemmis.

Kuna diaksi saab vahetada mõlemas suunas või kahesuunaliselt, kasutatakse seda funktsiooni tõhusalt paljudes vahelduvvoolu lülitusahelates.

Järgmine allolev joonis illustreerib kihtide sisemist paigutust ja diakooni graafilist sümbolit. Võib olla huvitav märkida, et mõlemad diak-klemmid on määratud anoodideks (anood 1 või elektrood 1 ja anood 2 või elektrood 2) ja selle seadme jaoks pole katoodi.

Kui ühendatud toiteallikas üle diac on anoodil 1 positiivne anoodi 2 suhtes, toimivad vastavad kihid kui p1n2p2 ja n3.

Kui ühendatud toiteallikas on anoodil 2 anoodi 1 suhtes positiivne, on funktsionaalsed kihid nagu p2n2p1 ja n1.

Diaki süütepinge tase

Esimeses ülaltoodud skeemil näidatud purunemispinge või diac süütepinge näib olevat mõlema klemmi vahel üsna ühtlane. Kuid tegelikus seadmes võib see varieeruda vahemikus 28 V kuni 42 V.

Laskeväärtuse võib saavutada, lahendades järgmised andmelehelt kättesaadavad võrrandi tingimused.

VBR1 = VBR2 ± 0,1 VBR2

Ka kahe terminali praegused spetsifikatsioonid (IBR1 ja IBR2) näivad olevat üsna identsed. Diagrammil, mis on kujutatud diagrammil

Kaks praegust taset (IBR1 ja IBR2) diac jaoks on samuti suurusjärgus väga lähedased. Eespool toodud näiteomadustes näivad need olevat umbes
200 uA või 0,2 mA.

Diaci rakenduste ahelad

Järgmine selgitus näitab meile, kuidas diak töötab vahelduvvooluahelas. Püüame sellest aru saada lihtsa 110 V vahelduvvoolu abil töötava lähedusanduri ahelast.

Lähedusdetektori ahel

Lähedetektorite skeemi, milles kasutatakse diac, saab jälgida järgmiselt skeemilt.

Siit näeme, et SCR on järjestikku ühendatud koormuse ja programmeeritava üheliikmelise transistoriga (PUT), mis ühendatakse otse anduriga.

Kui inimkeha jõuab sensoorse sondi lähedale, põhjustab see sondi ja maapinna mahtuvuse suurenemist.

Ränist programmeeritava UJT omaduste kohaselt süttib see siis, kui pinge VA selle anoodiklemmis ületab värava pinge vähemalt 0,7 V. See põhjustab seadme anoodkatoodil lühise.

Sõltuvalt 1M eelseadistuse seadistusest järgib diac sisendi vahelduvvoolutsüklit ja käivitab määratud pingetasemel.

Tänu sellele, et diakoon jätkub, ei tohi UJT anoodpinge VA kunagi suurendada oma värava potentsiaali VG, mida hoitakse alati peaaegu sama kõrgena kui sisend AC. Ja see olukord hoiab programmeeritava UJT välja lülitatud.

Kui inimkeha läheneb sensoorile, langetab see UJT väravapotentsiaali VG oluliselt, võimaldades UJT UJT anoodipotentsiaalil VA minna kõrgemale kui VG. See põhjustab koheselt UJT tulekahju.

Kui see juhtub, loovad UJT-d oma anoodi / katoodi klemmide vahel lühise, tagades SCR-i jaoks vajaliku värava voolu. SCR käivitab ja lülitab sisse lisatud koormuse, näidates inimese lähedust sensori sondi lähedal.

Automaatne öölamp

Lihtne automaatne mastituli skeemi, kasutades LDR, triac ja Diac, näete ülaltoodud joonisel. Selle vooluahela töö on üsna lihtne ja kriitilise lülitamise tööga tegeleb diak DB-3. Õhtu saabudes hakkab LDR-i valgus langema, mistõttu R1, DB-3 ristmikul tõuseb LDR-i suureneva takistuse tõttu pinge järk-järgult.

Kui see pinge tõuseb diakumi murdepunkti, süttib diak ja käivitab triac-värava, mis omakorda lülitab ühendatud lambi sisse.

Hommikul suureneb LDR-i valgus järk-järgult, mis vähendab R1 / DB-3 ristmiku potentsiaali maandamise tõttu potentsiaali kogu diac. Ja kui valgus on piisavalt ere, põhjustab LDR takistus diakpotentsiaali langemise peaaegu nullini, lülitades triac-värava voolu välja ja seega lülitatakse ka lamp välja.

Diac siin tagab, et triac lülitatakse hämariku ülemineku ajal ilma palju väreluseta. Ilma diacita oleks lamp enne täielikku sisse- või väljalülitamist mitu minutit vilkunud. Seega kasutatakse diakooni lagunemist käivitavat funktsiooni põhjalikult valguse automaatse disaini kasuks.

Valgusregulaator

TO valguse dimmeri vooluring on võib-olla kõige populaarsem rakendus, mis kasutab triac diac kombinatsiooni.

Vahelduvvoolu sisendi iga tsükli korral süttib diak ainult siis, kui kogu selle potentsiaal saavutab purunemispinge. Ajaline viivitus, mille järel diak tulekahju otsustab, kui kaua triac jääb faasi igas tsüklis sisselülitatuks. See omakorda otsustab lambi voolu ja valgustatuse suuruse.

Diac-i laskmise viivituse määravad näidatud 220 k poti reguleerimine ja C1 väärtus. See RC viivituskomponent määrab triaki sisselülitumise aja diakoonpõletuse kaudu, mille tulemuseks on vahelduvvoolu faasi tükeldamine faasi konkreetsetes osades, sõltuvalt diakumi viivitusest.

Kui viivitus on pikem, lastakse faasi kitsamal osal lülitada triac ja käivitada lamp, põhjustades lambi väiksemat heledust. Kiiremate ajaintervallide jaoks lastakse triacil lülituda pikemaks vahelduvvoolu faasi perioodiks ja seega lülitatakse lamp ka vahelduvvoolu faasi pikemateks osadeks, põhjustades sellel suuremat heledust.

Amplituudi käivitatud lüliti

Diakki kõige elementaarsem rakendamine, sõltumata muudest osadest, on automaatne ümberlülitamine. Vahelduvvoolu või alalisvoolu toiteallika korral käitub diak kõrge takistusena (praktiliselt avatud vooluahelana) seni, kuni rakendatav pinge on alla kriitilise VBO väärtuse.

Diagramm lülitub sisse kohe, kui see kriitiline VBO pinge on saavutatud või ületatud. Seetõttu sai selle konkreetse 2-terminalilise seadme sisse lülitada, lihtsalt suurendades lisatud juhtpinge amplituudi, ja see võib jätkata juhtimist, kuni lõpuks pinge langeb nulli. Allpool oleval joonisel on kujutatud sirgjooneline amplituuditundlik lülitusahel, kasutades 1N5411 diac või DB-3 diac.

Rakendatakse pinge umbes 35 volti alalisvoolu või tipp-vahelduvvoolu, mis lülitab diac sisse juhtivuseks, mille tõttu hakkab väljundtakisti R2 kaudu voolama umbes 14 mA vool. Spetsiifilised diaksid võivad sisse lülituda pingel, mis on alla 35 volti.

Kasutades 14 mA lülitusvoolu, saab üle 1k takisti loodud väljundpinge 14 voltini. Kui toiteallikas sisaldab väljundahelas juhtivat sisemist teed, võib takisti R1 ignoreerida ja selle kõrvaldada.

Vooluringiga töötamise ajal proovige reguleerida toitepinget nii, et see tõuseks järk-järgult nullist, kontrollides samal ajal väljundi vastust. Kui toiteallikas jõuab umbes 30 voltini, näete seadme ülimadalast lekkevoolust tulenevalt väikest või väikest väljundpinget.

Ligikaudu 35 volti pinge korral leiate, et diafragma äkki laguneb ja kogu väljundpinge kuvatakse kogu takisti R2 ulatuses kiiresti. Alustage toiteallika sisendi vähendamist ja jälgige, et väljundpinge vastavalt väheneks, kui sisendpinge nullini viimisel saab lõpuks nulli.

Nullvoldil on diak täielikult 'välja lülitatud' ja läheb olukorda, mis nõuab selle uuesti käivitamist 35-voldise amplituuditaseme kaudu.

Elektrooniline alalisvoolulüliti

Eelmises osas kirjeldatud lihtsat lülitit saab samuti aktiveerida toitepinge väikese tõusu kaudu. Seetõttu võib stabiilset pinget 30 V kasutada järjepidevalt 1N5411 diacoonile, tagades, et diak on just juhtivuse piiril, kuid siiski välja lülitatud.

Kuid hetkel, kui ligikaudu 5-voldine potentsiaal lisatakse järjestikku, saavutatakse diats-i käivitamiseks kiiresti 35-voldine purunemispinge.

Selle 5-voldise 'signaali' eemaldamine ei mõjuta hiljem seadme sisselülitatud olukorda ja see jätkab 30-voldise toiteallika juhtimist, kuni pinge langetatakse nulli voltini.

Ülaltoodud joonisel on näidatud lülitusahel, mis sisaldab pinge järkjärgulise lülitamise teooriat, nagu eespool selgitatud. Selles seadistuses antakse 30 V toiteallikale 1N5411 diac (D1) (siin on see toiteallikas mugavuse huvides näidatud akuallikana, hoolimata sellest, et 30 volti saab rakendada mis tahes muu konstantse reguleeritud allika alalisvoolu kaudu). Selle pingetaseme korral ei saa diac sisse lülituda ja ühendatud välise koormuse kaudu ei voola voolu.

Kui potentimeetrit järk-järgult reguleeritakse, suureneb toitepinge aeglaselt ja lõpuks lülitatakse diak sisse, mis võimaldab voolul koormusest läbi minna ja sisse lülitada.

Kui diak on sisse lülitatud, ei mõjuta toitepinge vähendamine potentsiomeetri kaudu diakooni. Kuid pärast pinge vähendamist potentsiomeetri abil saab lähtestuslülitit S1 kasutada diac juhtivuse väljalülitamiseks ja vooluahela lähtestamiseks algses väljalülitatud olekus.

Näidatud diac või DB-3 suudab jõude jääda umbes 30 V juures ega läbi iseenesest tulistamist. See tähendab, et mõnedel diakoodidel võib olla vaja mittejuhtivates tingimustes madalamat pinget kui 30 V. Samamoodi võivad lisanduvad lülitid sisse lülitada. Potentsiomeetri R1 väärtus ei tohiks olla suurem kui 1 k Ohmi ja see peaks olema traadiga keritud.

Ülaltoodud kontseptsiooni saab kasutada madala voolutugevusega rakenduste fikseerimise rakendamiseks lihtsa kahe terminali diac-seadme abil, selle asemel, et sõltuda keerukatest 3-terminaliseadmetest, näiteks SCR-id.

Elektriliselt lukustatud relee

Ülaltoodud joonis näitab alalisvoolu relee vooluahelat, mis on kavandatud jääma lukustatuks hetkel, kui see toidetakse sisendsignaali kaudu. Disain on sama hea kui mehaanilise relee lukustamine.

See vooluring kasutab eelmises lõigus selgitatud mõistet. Ka siin hoitakse diac välja lülitatuna 30 volti juures, see on pinge tase, mis diac juhtivuse jaoks on tavaliselt väike.

Niipea, kui 6 V seeria potentsiaal antakse diac-le, alustab viimane voolu sisselülitamist, mis lülitub sisse ja lukustab relee (diak pärast seda jääb sisselülitatuks, kuigi 6-voldist juhtpinget enam pole).

Kui R1 ja R2 on õigesti optimeeritud, lülitub relee rakendatud juhtpinge korral tõhusalt sisse.

Pärast seda jääb relee lukustamata ka ilma sisendpingeta. Kuid vooluahela saab taastada oma eelmises asendis, vajutades näidatud lähtestuslülitit.

Relee peab olema nõrkvoolutüüp, võib olla mähisekindlusega 1 k.

Anduri ahela lukustamine

Paljud seadmed, näiteks sissetungijate alarmid ja protsessori kontrollerid, nõuavad käivitussignaali, mis jääb sisselülitatuna sisselülitatuks ja lülitub välja ainult siis, kui toide on taastatud.

Niipea kui vooluahel on käivitatud, võimaldab see teil juhtida häireid, salvestajaid, sulgemisklappe, turvavarustusi ja palju muud. Alloleval joonisel on näidatud seda tüüpi rakenduste kujundus.

Siin töötab HEP R2002 diak nagu lülitusseade. Selles konkreetses seadistuses jääb diac ooterežiimi 30 volti toiteallika kaudu B2 kaudu.

Kuid hetkel, kui lüliti S1 on sisse lülitatud, võib see olla ukse või akna 'andur', mis annab 6 volti (alates B1-st) olemasolevale 30 V eelhäälestusele, põhjustades sellest tuleneva 35-voldise diakooni ja tekitades umbes 1 volti V väljund kogu R2-s.

Alalisvoolu ülekoormuse kaitselüliti

Ülaltoodud joonis näitab vooluahelat, mis lülitab koormuse koheselt välja, kui alalisvoolu toitepinge ületab fikseeritud taseme. Seejärel jääb seade välja lülitatuks, kuni pinge langetatakse ja vooluahel nullitakse.

Selles konkreetses seadistuses lülitatakse diac (D1) tavaliselt välja ja transistori vool ei ole relee (RY1) käivitamiseks piisavalt kõrge.

Kui toiteallika sisend ületab potentsiomeetri R1 poolt määratud taseme, lülitub diakoon sisse ja diac väljundist pärinev alalisvool jõuab transistori baasi.

Transistor lülitub nüüd potentsiomeetri R2 kaudu sisse ja aktiveerib relee.

Relee ühendab nüüd koormuse sisendallikast lahti, vältides süsteemi ülekoormusest tulenevaid kahjustusi. Pärast seda lülitatakse diakoon sisse, hoides relee sisselülitatuna, kuni vooluringi lähtestatakse, avades S1 hetkeks.

Vooluahela reguleerimiseks alguses reguleerige potentsiomeetreid R1 ja R2, et relee klõpsataks nupul SISSE, kui sisendpinge on tegelikult saavutanud soovitud diakooni süütamise künnise.

Pärast seda peab relee olema aktiveeritud, kuni pinge langeb tagasi normaalsele tasemele ja lähtestuslüliti avatakse hetkeks.

Kui vooluahel töötab korralikult, peab diakaali 'süütamise' pinge sisend olema umbes 35 volti (spetsiifilised kaared võivad aktiveeruda väiksema pingega, kuigi seda korrigeeritakse sageli potentsiomeetri R2 reguleerimisega), samuti alalispinge transistori aluses peab olema umbes 0,57 volti (umbes 12,5 mA juures). Relee on 1k mähise takistus.

Vahelduvvoolu kaitselüliti

Ülaltoodud skeem näitab vahelduvvoolu kaitselüliti vooluahelat. See idee töötab samamoodi nagu varasemas {osas selgitatud dc. Vahelduvvooluahel erineb alalisvoolu versioonist kondensaatorite C1 ja C2 ning dioodalaldi D2 olemasolu tõttu.

Faasiga juhitav päästikulüliti

Nagu eespool öeldud, on diac esmane kasutamine aktiveerimispinge saamiseks mõnele seadmele, näiteks triacile soovitud seadmete juhtimiseks. Järgnevas teostuses olev diakkontuur on faasijuhtimisprotsess, mis võib leida palju muid rakendusi peale triac kontroll , mille puhul võib osutuda vajalikuks muutuva faasi impulssväljund.

Ülaltoodud joonisel on kujutatud tüüpiline diac päästiku lülitus. See seadistus reguleerib fundamentaalselt diac tulistamisnurka ja see saavutatakse osade R1 R2 ja C1 ümber ehitatud faasijuhtimisvõrgu manipuleerimisega.

Siin esitatud takistuse ja mahtuvuse väärtused on ainult võrdlusväärtustena. Konkreetse sageduse (tavaliselt vahelduvvoolu põhiliini sageduse) korral kohandatakse R2, et saavutada diakoosmurdepinge hetkel, mis vastab vahelduvvoolu pooltsükli eelistatud punktile, kus diak on vajalik sisse ja välja lülitamiseks. anda väljundimpulss.

Sellele järgnev diac võib seda tegevust korrata kogu +/- AC pooltsükli vältel. Lõpuks ei otsusta faasi mitte ainult R1 R2 ja C1, vaid ka vahelduvvooluallika impedantsi ja selle ahela impedantsi kaudu, mille diak seatud aktiveerib.

Enamiku rakenduste jaoks on see diac vooluahela projekt tõenäoliselt kasulik, et analüüsida diac takistuse ja mahtuvuse faasi, et teada vooluahela efektiivsust.

Järgmine tabel illustreerib näiteks faasinurki, mis võivad vastata takistuse erinevatele seadistustele vastavalt ülaltoodud joonisel toodud 0,25 uF mahtuvusele.

Teave on näidatud 60 Hz jaoks. Pidage meeles, et nagu on näidatud tabelis, kui takistus on vähenenud, ilmub päästiku impulss toitepinge tsükli varasemates kohtades, mis põhjustab diac tsükli varem 'tulekahju' ja jääb sisselülitatuks palju kauem. Kuna RC-vooluahel sisaldab seeria takistust ja šundi mahtuvust, on faas loomulikult mahajäänud, mis tähendab, et päästikimpulss tuleb pärast toitepinge tsüklit ajatsükli jooksul.