2 dispositivi di attivazione a tiristori - UJT e DIAC

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1. Transistor Unijunction

Un transistor Unijunction è un dispositivo a 3 terminali con una singola giunzione PN ed è fondamentalmente utilizzato per attivare un SCR o un TRIAC. È un dispositivo unidirezionale.

Transistor unigiunzione

Transistor unigiunzione



Costruzione UJT

Un transistor unigiunzione è costruito utilizzando una barra di silicio di tipo N leggermente drogata, sulla quale è legata una barra di tipo P fortemente drogata. I contatti metallici sono incorporati su tre lati, dai quali vengono estratti tre terminali, denominati Emettitore, Base1 e Base2.


Operazione UJT

Un UJT può essere visto come equivalente di un diodo collegato alla giunzione di due resistori. Le resistenze sono le resistenze interne delle due basi. La tensione di alimentazione è normalmente applicata ai due terminali della base e la tensione di ingresso è applicata al terminale dell'emettitore e alla base1. Il dispositivo condurrà quando la tensione applicata supera la tensione diretta del diodo e la tensione di giunzione dei due resistori. In altre parole, quando la tensione applicata supera la tensione di picco, il dispositivo condurrà.



Operazione UJTInizialmente, poiché la tensione applicata è inferiore alla tensione di picco o di soglia, fluirà una quantità trascurabile di corrente e il dispositivo si trova nella regione di interruzione. Una volta che la tensione applicata raggiunge il livello di soglia, il dispositivo inizia a condurre e la corrente scorre attraverso il dispositivo. Quando la tensione diminuisce, la corrente aumenta e quindi il dispositivo si trova nella regione di resistenza negativa. Questa diminuzione di tensione si verifica fino a quando la tensione applicata raggiunge una tensione di punto di valle e viene raggiunto un punto di saturazione.

Applicazione di UJT per attivare un TRIAC

UJT può essere utilizzato in un oscillatore di rilassamento utilizzato per produrre impulsi per attivare un TRIAC.

Applicazione di UJT per attivare un TRIACNel circuito sopra la tensione CA applicata viene raddrizzata mediante un raddrizzatore a ponte e regolata mediante un diodo zener. Questa tensione CC regolata viene applicata al condensatore, che inizia a caricarsi attraverso il resistore variabile. Una volta che la tensione del condensatore raggiunge la tensione di picco o di soglia, l'UJT inizia a condurre e il condensatore inizia a scaricarsi attraverso l'UJT e il primario del trasformatore e viene prodotta una tensione di impulso attraverso il secondario del trasformatore, che viene fornita al gate del SCR per attivarlo. Una volta attivato, l'SCR inizierà a condurre, indipendentemente dalla tensione di gate.


2. DIAC Funzionamento DIAC in AC

Un DIAC è una combinazione di due diodi Shockley (che conducono corrente in una direzione) collegati schiena contro schiena in modo che il dispositivo conduca in entrambe le direzioni. È un dispositivo bidirezionale che conduce quando viene attivato con una tensione. In realtà è un tiristore e conduce solo quando viene applicata una tensione superiore a un determinato livello. Questa è la tensione di rottura o VBOche può essere un momentaneo aumento della tensione. I DIAC sono ampiamente utilizzati come interruttore per attivare i dispositivi utilizzati in circuiti come un dimmer per lampade, il controllo della velocità del motore ecc. La sua applicazione principale è lo sfasamento di un Triac. L'unica differenza rispetto a un UJT è che un DIAC è un dispositivo bidirezionale.

Operazione DIAC

Quando viene azionato con una tensione CC, un DIAC è esattamente come un diodo. Ma con la tensione CA, il DIAC conduce per ciascuno dei semicicli, solo quando la tensione raggiunge un certo livello. Il DIAC è un piccolo diodo simile al diodo raddrizzatore. Ma a differenza del diodo raddrizzatore, è bidirezionale e conduce in entrambe le direzioni. Ma conduce solo quando la tensione che lo attraversa sale al di sopra della sua tensione di rottura, tipicamente 30 volt. Quando ciò si verifica, il DIAC entra nella regione di resistenza dinamica negativa che porta a una forte diminuzione della caduta di tensione attraverso di esso. La resistenza negativa implica che la corrente inizia ad aumentare e la tensione ai suoi capi inizia a diminuire. Ciò porta ad un forte aumento della corrente attraverso il DIAC. Rimane in modalità di conduzione fino a quando la corrente che lo attraversa non scende a un valore particolare specifico per il dispositivo. Questa corrente è chiamata holding current IH. Al di sotto del valore della corrente di mantenimento, il Diac entra nuovamente in uno stato di elevata resistenza e in modalità non conduttiva. Questa caratteristica rende il DIAC un interruttore ideale nei sistemi di controllo della potenza. Questo comportamento del DIAC è bidirezionale e si verifica in entrambe le direzioni della corrente.

Funzionamento DIAC in AC

Nei circuiti CA, dove è necessario fornire alimentazione CA ai carichi, il DIAC può essere utilizzato come interruttore per attivare un interruttore di carico. Normalmente un TRIAC o un SCR viene utilizzato per controllare l'alimentazione di corrente alternata a carichi come una lampada a incandescenza o una lampada fluorescente e funge da carico. Tuttavia non è sicuro collegare direttamente il TRIAC direttamente all'alimentazione AC e per questo motivo è necessario un dispositivo diverso per controllare l'alimentazione AC al TRIAC. È qui che arriva il ruolo di un DIAC.

Durante il semiciclo positivo, MT1 è positivo rispetto a MT2, che è negativo. Così il 1stla giunzione è polarizzata inversamente e la seconda è polarizzata in avanti. Come sappiamo per una giunzione polarizzata inversa, la corrente non fluirà fino a quando la tensione applicata non raggiunge un livello di rottura. Allo stesso modo nel DIAC, solo una quantità trascurabile di corrente fluirà attraverso il dispositivo. Una volta che la tensione applicata supera la tensione di rottura inversa di quella giunzione, la corrente inizia a fluire e il dispositivo conduce.

Durante il semiciclo negativo, MT2 è negativo rispetto a MT2 e MT2 è positivo. Il dispositivo inizierà a condurre solo quando la tensione applicata supera la tensione di rottura.

Transistor equivalente a un DIAC

Un DIAC può essere visto come l'equivalente di un transistor senza connessione di base ed entrambe le giunzioni hanno caratteristiche identiche. Quando una delle giunzioni è polarizzata in avanti, l'altra è polarizzata in modo inverso e la tensione di interruzione è la tensione di rottura inversa come in un diodo zener o una tensione di interruzione diretta. Se la polarità della tensione applicata attraverso il DIAC è invertita, continuerà a condurre e questo è il motivo per cui un DIAC è visto come un dispositivo bidirezionale.

Costruzione DIAC

DIAC è una struttura a tre strati e non ha un elettrodo di gate o un terminale di controllo. Sono considerati diodi trigger simmetrici a causa della simmetria della loro curva caratteristica. I loro terminali non sono etichettati come anodo o catodo e possono essere collegati in entrambi i modi. I terminali possono a volte etichettarsi come A1 e A2 o MT1 e MT2. Ha due giunzioni: una polarizzata in avanti e l'altra una giunzione polarizzata inversa. È costruito allo stesso modo di un transistor con l'unica differenza nel fatto che in un DIAC entrambe le giunzioni sono drogate con uguale concentrazione. È confezionato come un diodo a giunzione pn.

Un'applicazione di DIAC per attivare TRIAC

DIAC controlla l'angolo di fase dell'accensione di TRIAC, in modo che la corrente attraverso la lampada possa essere controllata. Il resistore variabile e il condensatore fungono da rete di sfasamento. Quando la tensione ai capi del condensatore raggiunge il limite di sovratensione del DIAC, inizia a scaricarsi attraverso il DIAC. Il DIAC inizia a condurre e questo invia un impulso di attivazione al gate Triac e il Triac inizia a condurre.

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