انواع دیاک چیست ؟

دیاک

دیاک (DIAC) یک سوییچ می باشد که مخفف کلمات Diod AC است که در واقع یک قطعه نیمه هادی پیوندی، سه لایه و جامد می باشد. ولی بر خلاف ترانزیستور پایه ی بیس ندارد که باعث می شود به یک قطعه ی دو پایه تبدیل شود، که بصورت A1 و A2 نامگذاری می شود.

دیاک هیچ کنترل یا تقویتی انجام نمی دهد و بیشتر شبیه یک دیود سوییچینگ دوجهته عمل می کند، بدین صورت که می تواند جریان را از هرپلاریته (جهت) یک منبع ولتاژ AC هدایت کنند.

در آموزش هایی که در مورد SCR ها و تریاک داشتیم، مشاهده کردیم که در کاربردهای سوییچینگ ON-OFF ، این قطعات می توانستند توسط یک مدار ساده که جریانهای حالت دائمی برای گیت تولید می کنند،تریگر شوند.

هنگامی که سوییچ S1 باز است ، جریانی در گیت وجود ندارد بنابراین لامپ خاموش است. وقتی سوییچ S1 بسته می شود جریان گیت (Ig) جاری شده و SCR در نیم سیکل مثبت هدایت می کند بطوری که تنها در یک چهارم I عمل میکند.

همچنین بخاطر داریم که زمانی که گیت در حالت ON قرار داشت، SCR تنها زمانی مجددا OFF می شود که ولتاژ آن افت کرده باشد، بطوری که جریان آند آن (Ia) کمتر از جریان نگهدارنده (Ih) شود.

اگر بخواهیم، بجای آنکه تنها لامپ را خاموش و روشن کنیم، مقدار میانگین جریان آن را کنترل کنیم، می توانیم یک پالس کوتاه از جریان گیت را به عنوان پیش تنظیم نقطه ی تریگر به کار ببریم که اجازه می دهد SCR بیشتر از زمان نیم سیکل هم هدایت کند. پس مقدار میانگین جریان لامپ بوسیله ی تغییر زمان تاخیر (T) بین نقطه ی آغاز سیکل و نقطه ی تریگر، تغییر می کند. این روش به عنوان روش “کنترل فاز” شناخته می شود.

ولی برای دستیابی به کنترل فاز به دو چیز نیازمندیم: اولا به یک مدار شیفت دهنده ی فاز( معمولا یک مدار پسیو RC) و دوما به نوعی از مدار یا وسیله ی تریگر کننده که بتواند هنگامی که شکل موج تاخیر یافته به سطح معینی می رسد، پالس گیت مورد نیاز را تولید کند.

قطعه ی نیمه هادی جامدی که میتواند چنین پالس گیتی را تولید کند، دیاک (DIAC) نامیده می شود.

دیاک مانند یک ترانزیستور ساخته شده است ولی فاقد پایه ی بیس است که اجازه می دهد در یک مدار در هر جهتی اتصال یابد. در ابتدا، دیاکها به عنوان قطعات تریگر کننده در کاربردهای تریگر نمودن فاز و کنترل متغیر قدرت ، مورد استفاده قرار می گرفتند. زیرا دیاک به تولید پالس های تریگر سریعتر و تیزتر کمک می کند( بر خلاف ولتاژ شیب بالارونده ی پیوسته) که برای روشن کردن قطعه ی اصلی سوییچ کننده بکار می رود.

نماد سیمبلیک دیاک و منحنی های مشخصه ی ولتاژ-جریان آن در شکل زیر نشان داده شده است.

از منحنی مشخصه ی I-V فوق می توان فهمید، تا زمانیکه ولتاژ بکار رفته از Vbr بیشتر نشود، جریان دیاک در هر دو جهت قطع می باشد. اگر ولتاژ از میزان گفته شده بیشتر شود،در چنین نقطه ای شکست رخ می دهد و دیاک مانند دیود زنر که یک پالس ناگهانی ولتاژ را عبور می دهد، به شدت هدایت میکند. نقطه ی Vbr به عنوان ولتاژ شکست دیاک نامیده می شود. در یک دیود زنر معمولی با افزایش جریان، ولتاژ ثابت باقی می ماند. ولی در دیاک عملکرد ترانزیستور گونه ی آن باعث می شود با افزایش جریان ولتاژ کاهش یابد. در حالت وصل(روشن بودن) قطعه، مقدار مقاومت به شدت افت کرده و موجب می شود میزان نسبتا زیادی از جریان از آن عبور کند. در اکثر دیاکهای موجود، ولتاژ شکست بطور معمول در حدود 25■(+@-) تا 35 ولت می باشد. همان گونه که در بالا نشان داده شد، این مسئله به دیاک ویژگی مقاومت منفی می دهد.

از آنجایی که دیاک یک قطعه ی کاملا متقارن است، ویژگیهای یکسانی برای ولتاژهای مثبت و منفی دارد و عملکرد مقاومت منفی آن، دیاک را به قطعه ای مناسب جهت تریگر نمودن SCR ها و تریاکها تبدیل می نماید. کاربردهای دیاک همان گونه که گفتیم، دیاک معمولا به عنوان قطعه ی تریگر کننده برای سایر سوییچ های نیمه هادی ، به ویژه برای SCR ها و تریاک ها ،مورد استفاده قرار میگیرد. تریاک ها بطور عمده در کاربردهایی نظیر دیمرهای لامپ و کنترل کننده های سرعت موتور استفاده می شوند و دیاک نیز بطور متصل با آن جهت فراهم کردن کنترل کامل موج (full-wave) تغذیه ی AC ، به کار برده می شود.

کنترل فاز AC دیاک

هنگامی که در شروع سیکل ولتاژ تغذیه افزایش می یابد، خازن C که بصورت سری با مقاومت R1 و پتانسیومتر VR1 قرار دارد، شارژ شده و ولتاژ صفحات آن افزایش می یابد. وقتی ولتاژ آن به مقدار ولتاژ شکست دیاک رسید( حدود 30 ولت)، دیاک دچار شکست شده و خازن در آن دشارژ می شود و یک پالس جریان ناگهانی تولید می کند، که منجر به هدایت کردن تریاک می شود. زاویه ی فازی که تریاک در آن تریگر می شود توسط پتانسیومتر VR1 قابل تغییر است، زیرا سرعت شارژ خازن را کنترل می کند.

هنگامی که ترایاک شروع به هدایت می کند، توسط جریان باری که از آن عبور می کند در حالت روشن نگه داشته می شود. بطور همزمان، ولتاژ دو سر ترکیب سری خازن-مقاومت توسط ولتاژ حالت روشن (ON) ترایاک تا پایان نیم سیکل جاری تغذیه ی AC محدود می شود.

در پایان نیم سیکل ولتاژ تغذیه به صفر می رسد، و به دنبال آن جریان ترایاک کاهش یافته و به زیر مقدار نگهدارنده اش (Ih) می رسد و در نتیجه ترایاک خاموش شده و هدایت دیاک متوقف می شود. ولتاژ تغذیه به نیم سیکل بعدی وارد می شود، ولتاژ خازن مجددا شروع به افزایش می کند (این بار در جهت برعکس) و سیکل روشن شدن ترایاک مجددا تکرار می شود.

شکل موج رسانش تریاک

پس تا اینجا دیدیم که دیاک قطعه ی بسیار سودمندی است که بدلیل ویژگیهای مقاومت منفی که دارد می تواند جهت تریگر کردن تریاک مورد استفاده قرار گیرد، زیرا هنگامی که سطح ولتاژ به حد معینی برسد سریعا روشن می شود. و این بدین معناست که هرگاه بخواهیم از یک تریاک برای کنترل توان AC استفاده کنیم، حتما به یک دیاک جداگانه نیاز خواهیم داشت. خوشبختانه در برخی موارد یک جرقه می تواند جایگزین یک دیاک باشد و تریاکی که از یک قطعه ی سوییچ کننده ی تنها استفاده کند Quadrac نامیده می شود.

Quadrac

Quadrac اساسا یک دیاک و یک تریاک است که بصورت مجموعه و در اتصال با هم در یک پکیج قرار دارند، و به عنوان” تریاک با تریگر داخلی” شناخته می شود. این مجموعه در یک قطعه ی دو جهته است که توسط گیت کنترل شده و برای هر پلاریته از ولتاژ ترمینال اصلی استفاده می شود، این مسئله بدین معناست که این قطعه می تواند در کاربردهای تمام موج (full-Wave phase) از قبیل کنترل های گرمایشی،کنترل دیمرها، و کنترل سرعت موتورهای AC و … مورد استفاده قرار گیرد.

مانند تریاک ، Quadrac ها یک سوییچ نیمه هادی سه ترمیناله هستند که به این صورت علامت گذاری شده اند:

MT2 برای ترمینال اصلی اول (معمولا آند)

MT1 برای ترمینال اصلی دوم (معمولا کاتد)

G برای ترمینال گیت

Quadrac در انواع پکیج های گوناگون موجود است که بستگی به ولتاژ و جریانی دارد که می خواهیم سوییچ شود، به عنوان مثال پکیج TO-220 متداولترین نوع آن است که به عنوان یک جایگزین دقیق برای تقریبا همه ی انواع تریاک طراحی شده است.

خلاصه و نتیجه گیری

در این مقاله ی آموزشی گفتیم که دیاک یک بلوک کننده ی ولتاژ دو ترمیناله است که می تواند در هر جهت هدایت داشته باشد. دیاکها دارای ویژگی مقاومت منفی هستند که باعث می شود هنگامی که ولتاژ به سطح معینی می رسد، به سرعت در حالت روشن قرار گیرند.

از آنجایی که دیاک یک قطعه ی دوجهته است، وسیله ای مناسب برای تریگر کردن و راه اندازی تریاکها و SCR ها در کنترل فاز و مدارات عمومی AC ، از قبیل دیمرهای روشنایی و کنترل کننده های سرعت موتور، می باشد.

Quadrac ها در واقع تریاکهای ساده ای هستند که یک دیاک داخلی به آن متصل شده است.

مانند تریاکها،Quadrac ها نیز یک سوییچ AC دوجهته هستند که برای هر پلاریته از ولتاژ ترمینال اصلی توسط گیت کنترل می شوند.

بازار برق ارائه دهنده خدماتی همچون:  خرید قطعات الکترونیکی ، خرید عمده قطعات الکترونیکی ،  فروش قطعات الکترونیکی ، خازن الکترولیتی، خازن پلی استر، مقاومت SMD ، مقاومت آجری، مقاومت ۱/۴ وات ، مقاومت ۲ وات ، قطعات الکترونیکی برق صنعتی ، مبدل برق خودرو، ترمینال فونیکس ، کانکتور PH (مینیاتوری) ، کانکتور xh (دزدگیری) ، کانکتور sm ، کانکتور نظامی ، کانکتور پاور قفل دار (vh) ، کانکتور پاور بدون قفل ، کانکتور مخابراتی، پین فلزی کانکتور می باشد.