Triac là gì? Nếu bạn là một kỹ sư, thợ điện thì đối với những linh kiện như này đã không còn xa lạ. Tuy nhiên, nếu bạn là người ngoài ngành sẽ khó biết được chi tiết về linh kiện này. Vì thế mà Hoàng Vina đã tổng hợp các kiến thức tổng hợp về Triac là gì? mang đến cho các bạn đọc qua bài viết sau.
1. Triac là gì?
Triac được viết tắt từ cụm từ TRIode for Alternating Current, đây là linh kiện có thể dẫn dòng điện theo cả hai chiều. Linh kiện này được sử dụng nhiều trong các mạch điện tử như: tủ lạnh, máy giặt, điều hòa, tivi,…
Triac là phần tử bán dẫn gồm có 5 lớp bán dẫn, tạo nên cấu trúc p-n-p-n như ở thyristor theo cả hai chiều giữa các cực T1 và T2, do đó có thể dẫn dòng theo cả hai chiều giữa T1 và T2.
Vì thế, đối với Triac định nghĩa dòng thuận và dòng nghịch không có ý nghĩa. Việc kích dẫn Triac thực hiện nhờ xung dòng điện đưa vào cổng điều khiển G.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo
Triac là gì? cấu tạo của triac ra sao?
Cấu tạo của triac bao gồm 3 cực và 5 lớp bán dẫn tạo nên cấu trúc P-N-P-N theo cả 2 chiều giữa các cực T1 và T2, chính vì thế mà chúng có thể dẫn dòng điện theo cả 2 chiều T1 và T2.
Triac có thể coi tương đương với 2 thyristor đấu song song ngược chiều, khi muốn điều khiển triac chỉ cần cung cấp cung cho chân G của triac.
Triac có bốn tổ hợp điện thế có thể mở cho dòng chảy qua:
Hình dưới đây minh họa điều đó:
Cách 1 và cách 3 là ưa chuộng nhất, kế đến là cách 2 và cách 4.
Nguyên lý hoạt động
Điều kiện để Triac đóng điện là đưa xung kích vào cổng điều khiển trong điều kiện tồn tại điện áp trên linh kiện khác 0 (zero).
- Quá trình ngắt triac: Triac sẽ ngắt điện theo quy luật đối với Thyristor. Đầu tiên là triệt tiêu dòng điện đang dẫn bằng cách thay đổi cực điện áp giữa cực A1 và A2. Sau đó cần một thời gian để khôi phục khả năng khóa của của Triac, chuyển Triac về trạng thái khóa.
- Quá trình đóng triac: Được thực hiện nhờ vào 1 cổng G duy nhất và xung dòng kích vào cổng G có chiều bất kỳ. Bởi vì triac dẫn điện cả hai chiều nên chỉ có hai trạng thái, trạng thái dẫn và khóa. Mặc dù vậy có thể định nghĩa triac có chiều thuận và chiều nghịch.
3. Ký hiệu và phân loại
Ký hiệu của Triac là gì?
Khi bạn sửa mạch điện tử hay nhìn để ý trên bo mạch bạn sẽ thấy ở những con linh kiện có 3 chân có ký hiệu chữ T trên mạch thì đó là Triac
Như vậy Triac có ký hiệu bằng chữ T
Phân loại
Triac là gì? và triac có nhiều loại khác nhau, để dễ hình dung hơn hãy cùng xem qua hình sau:
- Triac công suất lớn có thân hình to ( Chịu tải và dòng lớn )
- Triac nhỏ ( Chịu tải nhỏ và dòng nhỏ )
- Triac rán trên mạch
- Triac cắm chân
Đối với thị trường đa dạng như hiện nay thì đây là 3 loại triac được sử dụng phổ biến nhất:
- Triac 4Q: là loại triac có khả năng kích hoạt trong bốn chế độ, được thiết kế với các linh kiện bảo vệ bổ sung gồm điện trở – tụ điện tại các cực chính và một cuộn cảm được mắc nối tiếp bên trong thiết bị.
- Triac 3Q: không yêu cầu mạch bảo vệ nên có cho phép được kích hoạt chỉ ở góc phần tư 1, 2 và 3. Loại triac này sử dụng hiệu quả hơn trong các ứng dụng có tải không điện trở.
- Snubber: là mạch giới hạn điện áp và tỷ lệ tăng của điện áp khi tắt thiết bị và giới hạn tốc độ tăng dòng điện khi bật thiết bị.
4. Những thông số quan trọng khi sử dụng Triac
Khi bạn muốn thay thế hoặc thiết kế mạch điện có sử dụng triac thì việc đầu tiên là bạn phải biết được những thông số quan trọng, dưới đây là một số thông tin bạn cần lưu ý:
- Dòng điện định mức đi qua T1 và T2 hay còn gọi là IT. Ví dụ một động cơ ăn dòng điện khoảng 10A thì bạn không thể dùng một con triac có It dưới 10A .
- Dòng điện điều khiển IG tối thiểu và dòng điện điều khiển IG tối đa .Dòng điện điều khiển hay còn gọi là dòng điện kích Ig có giá trị rất nhỏ chỉ từ vài mA đến vài chục mA.
- Điện áp hoạt động định mức của triac, khi tải ăn nguồn ở cấp điện áp nào thì phải dùng triac chịu được mức điện áp đó.
- du/dt – tốc độ tăng điện áp thuận trên van.
- Irò – dòng điện rò khi van khoá.
- Idt – dòng điện duy trì.
- ∆U – sụt áp thuận trên van ( giá trị tương ứng dòng điện van = 1,5 Itb ).
- tj – nhiệt độ tối đa của tinh thể bán dẫn.
5. Ứng dụng của Triac trong thực tế
Triac được ứng dụng nhiều trong thực tế, phổ biến nhất là trong các yêu cầu về đóng cắt mạch điện xoay chiều AC từ công suất thấp đến trung bình.
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến để ví dụ cho các bạn rõ hơn:
Công tắc điện tử để điều khiển điện xoay chiều
Trong trường hợp này, Triac được sử dụng với mục đích dùng một điện áp kích rất nhỏ vào chân điều khiển của Triac nhưng lại có thể điều khiển được tải xoay chiều công suất lớn.
Sau đây là sơ đồ mạch điện sử dụng Triac làm công tắc điều khiển.
Thay vì đóng cắt trực tiếp tải (Load), chỉ cần dùng một công tắc nhỏ, công suất nhỏ để đóng cắt chân điều khiển G của Triac là đã có thể điều khiển được tải công suất lớn.
Điều khiển độ sáng, điều khiển tốc độ động cơ, điều khiển quạt (Dimmer)
Cấu tạo bên trong của Dimmer gồm có Triac và vài linh kiện cơ bản khác mà nó lại có thể giúp điều chỉnh độ sáng, điều chỉnh tốc độ động cơ đó các bạn.
Đầu vào và đầu ra của Dimmer đều là điện áp xoay chiều. Trong mạch sử dụng biến trở VR1 để thay đổi dòng qua Diac, thay đổi dòng kích đến chân G của Triac.
Điều này dẫn đến thay đổi dòng tiêu thụ của tải, dẫn đến thay đổi công suất của tải. Chính là thay đổi độ sáng hoặc tốc độ động cơ.
Triac là gì? chúng được ứng dụng nhiều trong các mạch điện tử. Để sử dụng chúng cần nắm rõ các thông số để thiết kế phù hợp.
>>> Xem thêm: Mạch điều chỉnh độ sáng đèn LED