ترایاک چیست؟ مشخصات و عملکرد آن

ترایاک چیست؟ ترایاک یک سوئیچ AC سه ترمینال تعریف می باشد، که با سایر یکسو کننده های کنترل شده سیلیکونی متفاوت است؛ به این معنا که می تواند در هر دو جهت هدایت کند، یعنی مثبت یا منفی بودن سیگنال گیت اعمال شده، هدایت می کند. بنابراین، این دستگاه می تواند برای سیستم های AC به عنوان سوئیچ استفاده شود. این یک دستگاه نیمه هادی سه ترمینال، چهار لایه، دو جهته است که برق متناوب را کنترل می کند. ترایاک حداکثر توان 16 کیلووات در بازار موجود است.

ترایاک یک نوع دیود نیمه هادی قدرتی (SCR – Silicon Controlled Rectifier) است که برای کنترل جریان AC  به کار می‌ رود. این دستگاه می ‌تواند جریان را در هر دو جهت عبور داده و قابلیت کنترل فاز جریان AC را فراهم می ‌کند. ترایاک ها معمولاً در سوئیچینگ، کنترل شدت نور و کاربردهای کنترل الکتریکی دیگر به کار می ‌روند. در این مقاله به سوال ترایاک چیست به صورت جامع پاسخ می دهیم.

عملکرد ترایاک

ترایاک نوعی تریستور است. در حالی که تریستور فقط می تواند جریان را در نیمی از چرخه کنترل کند، triac آن را در دو نیمه از شکل موج AC کنترل می کند. به این ترتیب این قطعه را می توان به عنوان یک جفت تریستور موازی اما متضاد با دو دروازه متصل به هم و آند یک دستگاه به کاتد دیگری و غیره در نظر گرفت. ترایاک سرعت بالایی دارد و می تواند برق متناوب را در هر دو جهت شکل موج سینوسی سوئیچ و کنترل کند.

این واقعیت که عمل سوئیچینگ ترایاک در هر دو نیمه شکل موج AC رخ می دهد به این معنی است که برای کاربردهای سوئیچینگ الکترونیکی AC، می توان از چرخه کامل استفاده کرد. برای مدارهای پایه تریستور، فقط نیمی از شکل موج استفاده می شود و این بدان معنی است که مدارهای پایه با استفاده از تریستور از هر دو نیمه چرخه استفاده نمی کنند. دو دستگاه برای استفاده از هر دو نیمه مورد نیاز است. با این حال، triac تنها به یک دستگاه برای کنترل هر دو نیمه شکل موج AC نیاز دارد و از بسیاری جهات راه حلی ایده آل برای یک سوئیچ الکترونیکی برای AC است.

عملکرد و کار ترایاک چیست؟ عملکرد ترایاک در کنترل بارهای AC مبتنی بر تغییرات ولتاژ و جریان است. این دستگاه قابلیت کنترل جریان AC در هر دو جهت را داراست.  می توان عملکرد Triac  را به شرح زیر بیان کرد:

مرحله قطع و وصل (Turn-On) : با تحریک دروازه (Gate) سیگنال کنترلی به وضعیت روشن (On) در می ‌آید. این تحریک موجب ایجاد یک مسیر هادی برای جریان AC می ‌شود.

جریان در هر دو جهت (Bidirectional Current): ترایاک می ‌تواند جریان AC را در هر دو جهت عبور دهد. این ویژگی اجازه کنترل نیم دور‌ه ای مثبت و منفی امواج AC را فراهم می ‌کند.

مرحله قطع (Turn-Off) : برای خاموش کردن  Triac، جریان باید به صفر برسد. این موقعیت موجب قطع جریان و خاموش شدن بار متصل به ترایاک می‌ شود.

ترایاکها به عنوان سوئیچ‌ های الکترونیکی برای کنترل بارها در دستگاه‌ های الکتریکی از جمله کنترل سرعت موتورها، کاهش نور و کنترل دما استفاده می‌ شوند.

برای بررسی عملکرد صحیح ترایاک ها در مدار، می‌توانید از مولتی متر استفاده کنید. مولتی متر چیست ؟ این دستگاه به شما کمک می‌کند تا جریان و ولتاژ در ترایاک را اندازه‌گیری کرده و از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل کنید. مولتی متر و در موارد تخصصی تر تستر ترایاک می‌توانند نشان دهند که آیا ترایاک در حالت معکوس به درستی جریان را مسدود می‌کند یا خیر.

شاید برای شما جالب باشد: شناخت انواع ترانزیستور

مشخصات ترایاک چیست؟

ترایاک ها دارای مشخصات زیادی هستند که بسیار شبیه به تریستورها هستند، اگرچه بدیهی است که آنها برای عملکرد triac در هر دو نیمه یک چرخه در نظر گرفته شده اند و نیاز به تفسیر دارند.

با این حال، از آنجایی که عملکرد آنها بسیار شبیه است، انواع مشخصات اولیه نیز مشابه هستند. پارامترهایی مانند جریان راه انداز گیت، ولتاژ حالت خاموش پیک مکرر و مواردی از این دست، همگی هنگام طراحی مدار ترایاک مورد نیاز هستند، تا اطمینان حاصل شود که حاشیه کافی برای عملکرد مطمئن مدار وجود دارد.

مدار ترایاک برای کنترل بارهای AC (جریان متناوب) استفاده می ‌شود. یک مدار Triac معمولاً شامل یک دروازه (Gate) برای کنترل و واحد سوئیچینگ الکترونیکی است. این دروازه به کمک سیگنال کنترلی (معمولاً از یک مدار کنترلی) فعال شده و موجب اجازه عبور جریان AC می‌ شود.

مدار ترایاک معمولاً شامل مقاومت‌ ها، ظرفیت ‌ها و دیگر عناصر الکترونیکی است. این مدار برای کنترل نیروهای بزرگتر و بارهای بیشتر در دستگاه ‌های الکتریکی مانند روشنایی قابل استفاده است. برای طراحی یا استفاده از یک مدار خاص ترایاک، نیاز به دانش فنی الکترونیک و استفاده از متدهای ایمنی در کنار مفاهیم برق متناوب دارید.

کار ترایاک چیست؟

ترایاک ها دستگاه های ایده آلی برای استفاده در بسیاری از برنامه های برق کوچک AC هستند. مدارهای triac برای استفاده به عنوان دیمر و سوئیچ های الکترونیکی کوچک بسیار گسترده هستند و اجرای آنها ساده و آسان است. هنگام استفاده از ترایاک، دیاک ها اغلب در مدار قرار می گیرند که تا به کاهش سطح هارمونیک های تولید شده کمک کنند.

همچنین بخوانید: اجزای برد الکترونیکی کدامند؟

کار ترایاک چیست؟ Triac  به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی در مدارهای AC (جریان متناوب) کاربرد دارد و معمولاً برای کنترل بارها به کار می‌ رود. کاربردهای اصلی ترایاک عبارتند از:

کنترل سرعت موتورها: با استفاده از ترایاک، می ‌توان سرعت موتورها را به طور دقیق کنترل کرد. این کاربرد به خصوص در دستگاه‌ های الکتریکی مانند فن ‌ها و پمپ ‌ها مفید است.

کم کردن نور:  ترایاک در کنار یک مدار کنترلی می ‌تواند برای کاهش یا افزایش شدت نور در لامپ ‌های AC استفاده شود. این کنترل به عنوان دیمر نور شناخته می ‌شود.

کنترل گرما (Dimming Heater) : در برخی مواقع، Triac   برای کنترل گرما در دستگاه‌ هایی مانند بخاری‌ ها و دستگاه‌ های گرمایشی استفاده می ‌شود.

کنترل الکترونیکی بارها:  ترایاک می ‌تواند در دستگاه‌ های الکتریکی بزرگتر مانند دستگاه‌ های خانگی و صنعتی برای کنترل بارهای AC استفاده شود.

نماد ترایاک

مانند سایر قطعات الکترونیکی، ترایاک دارای نماد مدار مخصوص به خود برای استفاده در نمودارهای مدار است و این نشان دهنده ویژگی های دو جهته آن است. نماد triac را می توان به عنوان یک زوج نماد تریستور در معانی متضاد مشاهده کرد که با هم ادغام شده اند.

ترایاک مانند تریستور دارای سه پایانه است. با این حال، تعیین نام آنها کمی دشوارتر است، زیرا پایانه های اصلی حامل جریان به چیزی که در واقع کاتد یک تریستور و آند دیگری در داخل دستگاه کلی است متصل می شوند.

نماد ترایاک معمولاً به صورت یک سه گانه متقاطع به نمایش در می ‌آید. لازم به ذکر است که این نماد به شکل دو ترانزیستور متقاطع با یکدیگر است و می ‌تواند به صورت معکوس یا همانند یک دروازه (Gate) متصل به دو قسمت از Triac نمایش داده شود.

آشنایی با: نام قطعات الکترونیکی و انواع آن

یک دروازه وجود دارد که به عنوان یک ماشه برای روشن کردن دستگاه عمل می کند. علاوه بر این پایانه های دیگر هر دو آند یا ترمینال های اصلی نامیده می شوند، که معمولاً آند 1 و آند 2 یا ترمینال اصلی 1 و ترمینال اصلی 2 (MT1 و MT2) نامیده می شوند. هنگام استفاده از triacs، هر دو MT1 و MT2 دارای خواص بسیار مشابه هستند.

کاربرد ترایاک چیست؟

ترایاک رایج ترین وسیله نیمه هادی است، که برای آداپتور سوئیچینگ و کنترل برق سیستم های AC استفاده می شود، زیرا این قطعه را می توان بدون توجه به قطبیت منبع AC در آن زمان، با یک پالس گیت مثبت یا منفی روشن کرد. این باعث می شود triac برای کنترل بار لامپ یا موتور AC با مدار کلید زنی ترایاک بسیار ابتدایی که در زیر آورده شده است ایده آل باشد.

یکی از رایج ترین وسیله های نیمه هادی triac است. این قطعه الکترونیکی برای سوئیچینگ AC با توان کم تا متوسط استفاده می شود. triac به صورت گسترده استفاده می شود. موارد زیر برخی از رایج ترین کاربرد ترایاک ها می باشد:

• کنترل روشنایی به خصوص دیمرهای خانگی.
• کنترل فن ها و موتورهای کوچک.
• سوئیچ های الکترونیکی برای سوئیچینگ و کنترل کلی AC

همچنین ترایاک ها را می توان در ماژول هایی به نام رله حالت جامد گنجاند. در اینجا یک نسخه نوری از این دستگاه نیمه هادی توسط یک منبع نور LED فعال می شود که رله حالت جامد را مطابق با سیگنال ورودی روشن می کند. معمولاً در رله‌ های حالت جامد، نور LED یا منبع مادون قرمز و triac نوری در یک بسته قرار می‌گیرند، و ایزوله کافی برای مقاومت در برابر ولتاژهای بالا که ممکن است به صدها ولت یا حتی بیشتر برسد، ارائه می‌شود. رله‌های حالت جامد اشکال مختلفی دارند، اما رله ‌هایی که برای سوئیچینگ AC استفاده می‌شوند ممکن است از یک ترایاک استفاده کنند.

خواندن این مقاله پیشنهاد می شود: سلف چیست

استفاده از ترایاک

هنگام استفاده از ترایاک باید به چند نکته توجه کرد. اگرچه این دستگاه های نیمه هادی بسیار خوب عمل می کنند، برای به دست آوردن بهترین عملکرد از آنها لازم است نکاتی در مورد استفاده از این قطعه را درک کنید.

مشخص شده است که به دلیل ساختار داخلی آنها و تفاوت های جزئی بین دو نیمه، این قطعات الکترونیکی به طور متقارن شلیک نمی کنند. این منجر به تولید هارمونیک می شود. هرچه triac متقارن تر باشد، سطح هارمونیک تولید شده بیشتر می شود. به طور معمول داشتن سطوح بالا از هارمونیک در یک سیستم قدرت مطلوب نیست و در نتیجه ترایاک ها برای سیستم های قدرت بالا مطلوب نیستند. در عوض برای این سیستم ها ممکن است از دو تریستور استفاده شود زیرا کنترل شلیک آنها آسان تر است.

برای کمک به غلبه بر مشکل شلیک نامتقارن triac و هارمونیک های حاصل، دستگاه نیمه هادی دیگری به نام دیاک (سوئیچ AC دیود) اغلب به صورت سری با دروازه ترایاک قرار می گیرد. گنجاندن این دستگاه نیمه هادی کمک می کند تا سوئیچینگ برای هر دو نیمه چرخه یکنواخت تر شود و در نتیجه سوئیچ الکترونیکی موثرتری ایجاد شود.

این از این واقعیت ناشی می شود که مشخصه سوئیچینگ دیاک بسیار یکنواخت تر از ویژگی triac است. از آنجایی که دیاک تا زمانی که ولتاژ ماشه به یک ولتاژ معین در هر جهت برسد، از هر جریان گیتی جلوگیری می کند، این باعث می شود نقطه شلیک ترایاک در هر دو جهت یکنواخت تر شود.

قبل از خرید قطعات الکترونیکی از شرکت های واردکننده؛ مقاله بهترین شرکت های الکترونیکی ایران را بخوانید.

مزایا و معایب ترایاک ها

مزایای ترایاک شامل موارد زیر است:

• می تواند با قطبیت مثبت یا منفی پالس های گیت کار کند.
• این قطعه به یک هیت سینک با اندازه کمی بزرگتر نیاز دارد، در حالی که برای SCR، باید دو سینک حرارتی با اندازه کوچکتر مورد نیاز باشد.
• برای حفاظت به فیوز تکی نیاز دارد.
• خرابی ایمن در هر جهت ممکن است اما برای حفاظت SCR باید با دیود موازی داده شود.

موارد زیر معایب این قطعه می باشد:

• این قطعه الکترونیکی در مقایسه با SCR چندان قابل اعتماد نیست.
• دارای امتیاز (dv/dt) کمتر از SCR است.
• رتبه های پایین تری در مقایسه با SCR دارد.
• باید مراقب مدار راه انداز باشیم، زیرا می تواند در هر جهت فعال شود.

ساختار و اجزای ترایاک

همان طور که در پاسخ به سوال ترایاک چیست؟ توضیح دادیم ترایاک یک قطعه الکترونیکی نیمه‌هادی است که برای کنترل جریان الکتریکی در مدارهای قدرت استفاده می‌شود. این قطعه شبیه به دیود است، اما با قابلیت کنترل بیشتر. ترایاک می‌تواند جریان را در هر دو جهت کنترل کند و به همین دلیل در کاربردهایی مانند کنترل موتورهای الکتریکی، دیمرهای روشنایی و کنترل حرارت بسیار مفید است. در صورتی که در فکر سفارش قطعات الکترونیکی از خارج هستید کارشناسان ما می توانند به شما کمک کنند.
ساختار ترایاک (TRIAC) از لایه‌های مختلف نیمه‌هادی تشکیل شده که به صورت PNPN چیده شده‌اند. این ساختار به ترایاک اجازه می‌دهد تا با دریافت یک سیگنال کوچک در گیت، جریان بزرگتری را در مسیر اصلی کنترل کند. ترایاک‌ها در اندازه‌ها و توان‌های مختلف ساخته می‌شوند و می‌توانند جریان‌های AC را در ولتاژهای مختلف کنترل کنند. بر همین اساس اجزای اصلی ترایاک را نام می‌بریم:
• آند 1 (MT1)
• آند 2 (MT2)
• گیت (G)
• لایه‌های نیمه‌هادی P و N
• محفظه یا بدنه
• پایه‌های اتصال
• خنک‌کننده (در برخی مدل‌ها)
• لایه اکسید (برای محافظت)
• اتصالات داخلی
با توجه به این توضیحات، در هنگام خرید قطعات الکترونیکی می توانید قطعه مناسب برای نیاز خود را تهیه کنید. برای تهیه قطعات اورجینال بهتر است به شرکت های معتبری که در زمینه واردات قطعات الکترونیک فعالیت دارند سفارش خود را ارائه دهید.

مقایسه ترایاک و تریستور

در صورتی که با قطعات الکترونیکی و کاربرد آنها آشنا هستید به خوبی می دانید که ترایاک و تریستور هر دو از خانواده قطعات نیمه‌هادی کنترل‌شونده هستند، اما شما باید فرق ترایاک و تریستور را بدانید. تریستور یک قطعه سه لایه (PNPN) است که فقط در یک جهت جریان را هدایت می‌کند، مشابه یک دیود قابل کنترل. این قطعه دارای سه پایه آند، کاتد و گیت است. تریستور پس از فعال شدن، تا زمانی که جریان از یک حد مشخص کمتر نشود، به هدایت ادامه می‌دهد. این ویژگی آن را برای کاربردهای DC و AC یکسو شده مناسب می‌سازد. تریستورها در مدارهای کنترل موتور، منابع تغذیه سوئیچینگ و کنترل ولتاژ استفاده می‌شوند. از آنجایی که تشخیص قطعات الکترونیک اورجینال کمی دشوار است حتما باید این قطعات را از شرکت های معتبر تهیه کنید.
ترایاک چیست؟ با بررسی ساختار ترایاک (TRIAC) متوجه شدیم ترایاک یک قطعه پنج لایه است که می‌تواند جریان را در هر دو جهت کنترل کند. این قطعه دارای سه پایه MT1، MT2 (معادل آند و کاتد) و گیت است. ترایاک را می‌توان معادل دو تریستور موازی و معکوس در نظر گرفت. این ساختار به ترایاک اجازه می‌دهد تا در هر دو نیم‌سیکل مثبت و منفی AC عمل کند، که آن را برای کنترل جریان AC بدون یکسوسازی بسیار مناسب می‌سازد. ترایاک‌ها در کاربردهایی مانند دیمرهای روشنایی، کنترل سرعت موتورهای AC و کنترل حرارت المنت‌های گرمایی استفاده می‌شوند. با توجه به این توضیحات به خوبی با فرق ترایاک و تریستور آشنا می شوید. با مقایسه تهیه قطعات از بازار داخل و واردات قطعات الکترونیک می توانید تصمیم مناسب را برای نحوه تهیه قطعات مورد نظر خود بگیرید.

کنترل جریان متناوب با استفاده از ترایاک

اکنون که به خوبی می‌دانید ترایاک چیست، بد نیست با نقش آن در کنترل جریان متناوب آشنا شوید. ترایاک با قابلیت هدایت جریان در هر دو جهت، امکان کنترل دقیق توان AC را فراهم می‌کند. این کنترل از طریق تغییر زاویه آتش (زمان روشن شدن ترایاک در هر نیم سیکل) انجام می‌شود. با تأخیر در روشن کردن ترایاک، می‌توان بخشی از موج سینوسی را حذف کرد و در نتیجه توان متوسط خروجی را کاهش داد. این روش کنترل که به آن کنترل فاز یا زاویه آتش می‌گویند، امکان تنظیم پیوسته توان از صفر تا حداکثر را فراهم می‌کند. کارشناسان ما در زمینه واردات قطعات الکترونیک از اروپا مهارت دارند و می توانند به شما در تهیه قطعات مورد نیازتان کمک کنند.
برای کنترل ترایاک معمولاً از یک مدار فرمان استفاده می‌شود که سیگنال مناسب را به گیت ترایاک اعمال می‌کند. این مدار می‌تواند شامل یک میکروکنترلر، مدار تشخیص عبور از صفر و درایور گیت باشد. با تغییر لحظه اعمال پالس به گیت، می‌توان زاویه آتش را کنترل کرد. کاربردهای این روش شامل دیمر لامپ‌ها، کنترل سرعت موتورهای الکتریکی AC، و تنظیم دمای المنت‌های حرارتی است. همچنین با استفاده از روش‌های پیشرفته‌تر مانند کنترل سیکل کامل، می‌توان نویز الکترومغناطیسی را کاهش داد و کنترل دقیق‌تری بر بار AC داشت.

نتیجه گیری مبحث ترایاک چیست؟

ترایاک قطعه ای دو جهته برای کنترل برق متناوب می باشد و می تواند برق را در هر دو جهت هدایت کند؛ به همین علت با دیگر یکسو کننده ها از جمله تریستور متفاوت می باشد. کاربرد ترایاک در صنایع الکترونیکی بسیار گسترده می باشد. از این قطعه می توان به عنوان سوئیچ برای سیستم های AC استفاده کرد. triac تا توان 16 کیلو وات در بازار موجود می باشد و سه ترمیناله است. این قطعه الکترونیکی برای قدرت های بالا مناسب نمی باشد. در هنگام خرید ترایاک توجه کنید، که قطعه به درستی کار کند.

برای استعلام قیمت و خرید قطعات الکترونیکی روی لینک کلیک کنید.

همچنین انواع مختلف ic های کمیاب نیز تامین و در اختیار مشتریان عزیز قرار داده می شود. برای استعلام قیمت و خرید ic کلیک کنید.

اگر قطعاتی مدنظرتان است که در سایت پیدا نکردید برای سفارش قطعات الکترونیکی از خارج از کشور نیز می توانید اقدام نمایید. مجموعه رسام الکترونیک  واردات قطعات الکترونیک را نیز انجام می دهد.

همچنین انواع ترانزیستور نیز در مجموعه رسام ارائه می شود. برای استعلام قیمت و خرید ترانزیستور کلیک کنید.

پتانسیومتر تریمر و مولتی ترن نیز یکی دیگر از قطعات مهمی است که پیدا کردن آن ها در ایران کار سختی است. اما سایت رسام این قطعات را نیز از چین وارد می کند. برای استعلام قیمت و خرید پتانسیومتر تریمر و مولتی ترن کلیک کنید.

همچنین می توانید برای گرفتن قیمت و خرید دیود نیز به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.
خازن اس ام دی نیز از دیگر قطعات کمیاب در ایران می باشد که می توانید برای مشاهده قیمت و خرید خازن اس ام دی به صفحه مورد نظر مراجعه کنید.

کلیک کنید.!