2 Dispositius desencadenants de tiristor - UJT i DIAC

1. Transistor Unijunction

Un transistor Unijunction és un dispositiu de 3 terminals amb una única unió PN i s’utilitza bàsicament per activar un SCR o un TRIAC. És un dispositiu unidireccional.

Transistor Unijunction

Construcció UJT

Un transistor unijunction es construeix mitjançant una barra de silici de tipus N lleugerament dopada, sobre la qual s’alia una barra de tipus P fortament dopada. Els contactes metàl·lics estan incrustats a tres costats, dels quals s’extreuen tres terminals, que s’anomenen Emissor, Base1 i Base2.

Operació UJT

Un UJT es pot veure com l'equivalent a un díode connectat a la unió de dues resistències. Les resistències són les resistències internes de les dues bases. Normalment, la tensió d’alimentació s’aplica a través dels dos terminals base i la tensió d’entrada s’aplica al terminal emissor i a la base1. El dispositiu es comportarà quan la tensió aplicada excedeixi la tensió directa del díode, així com la tensió de la unió de les dues resistències. En altres paraules, quan la tensió aplicada excedeixi la tensió màxima, el dispositiu conduirà.

Inicialment, ja que la tensió aplicada és inferior a la tensió de pic o llindar, fluirà una quantitat insignificant de corrent i el dispositiu es troba a la regió de tall. Un cop la tensió aplicada assoleix el nivell llindar, el dispositiu comença a conduir i el corrent flueix a través del dispositiu. A mesura que disminueix la tensió, augmenta el corrent i, per tant, el dispositiu es troba en una regió de resistència negativa. Aquesta disminució de la tensió es produeix fins que la tensió aplicada arriba al voltatge del punt de la vall i s’arriba a un punt de saturació.

Aplicació de UJT per activar un TRIAC

UJT es pot utilitzar en un oscil·lador de relaxació utilitzat per produir impulsos per activar un TRIAC.

En el circuit anterior, la tensió de CA aplicada es rectifica mitjançant un rectificador de pont i es regula mitjançant un díode zener. Aquesta tensió de CC regulada s'aplica al condensador, que comença a carregar-se a través de la resistència variable. Una vegada que la tensió del condensador arriba al voltatge de pic o llindar, l'UJT comença a conduir-se i el condensador comença a descarregar-se a través de l'UJT i del primari del transformador i es produeix una tensió d'impuls a través del secundari del transformador, que es dóna a la porta del SCR per activar-lo. Un cop activat el SCR, començarà a conduir-se, independentment de la tensió de la porta.

2. DIAC

Un DIAC és una combinació de dos díodes Shockley (que condueixen el corrent en una direcció) connectats esquena amb esquena de manera que el dispositiu es condueix en ambdues direccions. És un dispositiu bidireccional que condueix en ser activat amb una tensió. En realitat és un tiristor i es comporta només quan s’aplica una tensió que supera un nivell determinat. Aquesta és la tensió de ruptura o V_BOque pot ser una tensió que augmenta momentàniament. Els DIAC s’utilitzen àmpliament com a interruptor per activar dispositius utilitzats en circuits com un regulador de llum, control de velocitat del motor, etc. La seva principal aplicació és canviar de fase un Triac. L’única diferència d’un UJT és que un DIAC és un dispositiu bidireccional.

Operació DIAC

Quan funciona amb una tensió de corrent continu, un DIAC és exactament igual que un díode. Però amb la tensió de corrent altern, el DIAC condueix per a cadascun dels semicicles, només quan la tensió arriba a un nivell determinat. El DIAC és un díode petit similar al diode rectificador. Però a diferència del díode rectificador, és bidireccional i es condueix en ambdues direccions. Però només es condueix quan la tensió a través d’ella augmenta per sobre de la seva tensió de ruptura, normalment 30 volts. Quan això es produeix, el DIAC entra a la regió de resistència dinàmica negativa que condueix a una forta disminució de la caiguda de tensió a través seu. La resistència negativa implica que el corrent comença a augmentar i el voltatge a través d’ell comença a disminuir. Això condueix a un fort augment del corrent a través del DIAC. Es manté en mode de conducció fins que el corrent a través d’ell cau fins a un valor específic específic per al dispositiu. Aquest corrent s’anomena IH de manteniment actual. Per sota del valor del corrent de retenció, el Diac torna a entrar en un estat de resistència elevat i no conductiu. Aquesta característica fa del DIAC un interruptor ideal en sistemes de control de potència. Aquest comportament del DIAC és bidireccional i es produeix en les dues direccions del corrent.

Operació DIAC en corrent altern

Als circuits de corrent altern, on es requereix subministrar corrent altern a les càrregues, el DIAC es pot utilitzar com a interruptor per activar un interruptor de càrrega. Normalment, s’utilitza un TRIAC o un SCR per controlar el subministrament de corrent altern a càrregues com una làmpada incandescent o una làmpada fluorescent i actua com a càrrega. Tot i això, no és segur connectar directament el TRIAC directament al subministrament de CA i, per aquest motiu, es necessita un dispositiu diferent per controlar el subministrament de CA al TRIAC. Aquí és on arriba el paper d’un DIAC.

Durant el semicicle positiu, MT1 és positiu respecte a MT2, que és negatiu. Així, l'1^cla unió és esbiaixada inversament i la segona és esbiaixada cap endavant. Com sabem per a una unió polaritzada inversa, el corrent no fluirà fins que la tensió aplicada assoleixi un nivell de ruptura. De manera similar, al DIAC, només una quantitat insignificant de corrent fluirà pel dispositiu. Un cop la tensió aplicada supera la tensió de ruptura inversa d’aquesta unió, el corrent comença a fluir i el dispositiu es condueix.

Durant el mig cicle negatiu, MT2 és negatiu respecte a MT2 i MT2 és positiu. El dispositiu començarà a conduir només quan la tensió aplicada excedeixi la tensió de ruptura.

Transistor equivalent a un DIAC

Un DIAC es pot veure com un equivalent a un transistor sense connexió de base i ambdues juntes tenen característiques idèntiques. Quan una de les unions està esbiaixada cap endavant, l’altra és esbiaixada cap a la inversa i la sobretensió de ruptura és la tensió de ruptura inversa com en un díode zener o una tensió de ruptura cap endavant. Si la polaritat de la tensió aplicada a través del DIAC s’inverteix, encara es conduirà i aquesta és la raó per la qual un DIAC es veu com un dispositiu bidireccional.

Construcció DIAC

DIAC és una estructura de tres capes i no té cap elèctrode de porta ni terminal de control. Es consideren díodes disparadors simètrics a causa de la simetria de la seva corba característica. Els seus terminals no estan etiquetats com a ànode o càtode i es poden connectar de qualsevol manera. Els terminals poden etiquetar-se en algun moment com a A1 i A2 o MT1 i MT2. Té dues unions: una una esbiaixada cap endavant i una altra una unió esbiaixada inversa. Es construeix de la mateixa manera que un transistor, amb l'única diferència en el fet que en un DIAC les dues unions estan dopades amb la mateixa concentració. S'empaqueta com un díode d'unió pn.

Una aplicació de DIAC a Trigger TRIAC

DIAC controla l’angle de fase del tret de TRIAC, de manera que es pot controlar el corrent a través del llum. La resistència variable i el condensador actuen com a xarxa de desplaçament de fase. Quan el voltatge a través del condensador arriba al trencament del DIAC, comença a descarregar-se a través del DIAC. El DIAC comença a conduir i això dóna un impuls desencadenant a la porta del Triac i el Triac comença a conduir.

Crèdit fotogràfic

• Transistor Unijunction de wikimedia