Como um triac difere de um tiristor

Um tiristor é uma chave semicondutora controlada que possui condução unidirecional. No estado aberto, ele se comporta como um diodo e o princípio de controle de um tiristor difere de um transistor, embora ambos tenham três terminais e tenham a capacidade de amplificar a corrente.

Saídas do tiristor É ânodo, cátodo e eletrodo de controle.

Ânodo e cátodo — estes são os eletrodos de um tubo de vácuo ou diodo semicondutor. É melhor lembrá-los pela imagem do diodo nos diagramas de circuito. Imagine que os elétrons saem do cátodo em um feixe divergente em forma de triângulo e chegam ao ânodo, então a saída do topo do triângulo é o cátodo carregado negativamente e a saída oposta é o ânodo carregado positivamente.

Aplicando uma certa tensão ao eletrodo de controle em relação ao cátodo, o tiristor pode ser colocado em um estado de condução. E para fechar o tiristor novamente, é necessário tornar sua corrente operacional menor que a corrente de retenção do tiristor em questão.

O tiristor como um componente eletrônico semicondutor consiste em quatro camadas de semicondutores (silício) p e n. Na figura, o terminal superior é o ânodo - a região do tipo P, o terminal inferior é o cátodo - a região do tipo N, o eletrodo de controle é conduzido para fora do lado - a região do tipo P. O terminal negativo de a fonte de alimentação é conectada ao cátodo e a carga é conectada ao circuito do ânodo, cuja potência deve ser controlada.

Atuando no eletrodo de controle com um sinal de certa duração, é muito fácil controlar a carga no circuito CA desbloqueando o tiristor em uma determinada fase do período da grade senoidal, então o tiristor fechará automaticamente quando a senoidal corrente cruza zero. Esta é uma maneira simples e muito popular de regular a potência de uma carga ativa.

De acordo com a estrutura interna do tiristor, no estado fechado, ele pode ser representado como uma cadeia de três diodos conectados em série, conforme mostra a figura. Pode-se ver que no estado fechado este circuito não passará corrente em nenhuma direção. Agora apresentamos o tiristor como um circuito equivalente de transistores.

Pode-se ver que a corrente de base suficiente do transistor n-p-n inferior fará com que sua corrente de coletor aumente, o que imediatamente se torna a corrente de base do transistor p-n-p superior.

O transistor pnp superior agora está ligado e sua corrente de coletor é adicionada à corrente de base do transistor inferior e é mantida aberta devido ao feedback positivo neste circuito. E se você parar de aplicar tensão ao eletrodo de controle agora, o estado aberto permanecerá assim.

Para bloquear este circuito, você precisará interromper de alguma forma a corrente do coletor comum desses transistores. Os diferentes métodos de desligamento (mecânico e eletrônico) são mostrados na figura.

triac, ao contrário do tiristor, tem seis camadas de silício e no estado condutor conduz corrente não em uma, mas em ambas as direções, como um interruptor fechado. De acordo com o circuito equivalente, pode ser representado como dois tiristores conectados em paralelo, apenas o eletrodo de controle permanece um comum a dois. E depois de abrir o triac para fechar, a polaridade da tensão dos terminais operacionais deve ser invertida ou a corrente operacional deve se tornar menor que a corrente de retenção do triac.

Se o triac for instalado para controlar a alimentação de uma carga em um circuito CA ou CC, dependendo da polaridade da corrente e da direção da corrente do gate, certos métodos de controle serão preferidos para cada situação. Todas as combinações possíveis de polaridades (do eletrodo de controle e no circuito de trabalho) podem ser representadas na forma de quatro quadrantes.

Vale ressaltar que os quadrantes 1 e 3 correspondem aos esquemas usuais de controle de potência de uma carga ativa em circuitos CA, quando as polaridades do eletrodo de controle e do eletrodo A2 coincidem a cada meio ciclo, nessas situações o eletrodo de controle do triac é bastante sensível.

Veja também neste tópico:Princípios de controle de tiristor e triac