DIAC's Uitgelegd: Ontwerp, Functionaliteit en Belangrijkste Toepassingen

Het is gebruikelijk om de DIAC te vinden in toepassingen zoals universele motorsnelheidsregeling, AC-lampdimmer, etc. En dat is omdat de halfgeleider helpt de stroom te controleren tot het onder het houderniveaustroom van het apparaat daalt.

Dus, de DIAC treedt niet in een laag stroomniveau. Eerder, wanneer het in geleiding treedt, daalt de spanning per toename in stroom. Zeker, deze halfgeleider behoort tot de thyristorfamilie, maar het is meer een bidirectionele breedbereik-triggerapparaat.

Wil je meer leren over DIAC's? Blijf dan in de buurt want we nemen je door de basis zoals de laagstructuur, hoe het werkt, etc.

Aan de slag!

Wat is een DIAC?

DIAC is een acroniem dat staat voor Diode voor Wisselstroom. En het vastestof-apparaat heeft twee-knooppunt halfgeleiders en drie lagen.

Bij eerste gezicht kun je de structuur van de DIAC voor een transistor houden. Maar het verschil is dat de eerste geen terminal heeft aan de basislage. Daarom is het een twee-terminal apparaat (A1 & A2).

De DIAC biedt geen versterking; in plaats daarvan gedraagt het zich als een bidirectionele schakelende diode. Plus, de DIAC-gelijkstroom komt van een van de polariteiten van een geschikte AC-spanningsvoorziening.

Verder komt de DIAC in verschillende behuizingen zoals surface-mount behuizingen, grote behuizingen gecombineerd met chassis, kleine geleide behuizingen, etc.

Wat is het Symbool van de DIAC?

Je kunt de DIAC voorstellen met twee diodes die parallel verbonden zijn. Maar de diodes moeten tegenover elkaar staan. Ook heeft het apparaat twee terminalen (Anode 1 en Anode 2).

DIAC-symbool

Bron: Wikimedia Commons

Daarnaast kun je de hoofterminalen ook aanduiden met MT. Verder zijn de terminalen omkeerbaar zoals condensators omdat ze bidirectioneel zijn. Plus, de DIAC heeft geen gate-terminal.

DIAC Constructie

Zoals we eerder noemden, is de DIAC-constructie vergelijkbaar met de transistor. Maar het valt op omdat het geen basisterminal heeft. Ook hebben de drie lagen van de DIAC een gelijke hoeveelheid doping. Plus, het biedt symmetrische schakel-eigenschappen – in de polariteiten van de toegepaste spanning.

DIAC NPN-constructie

Bron: Wikimedia Commons

Dat gezegd hebbend, combineren de halfgeleiderlagen die dicht bij de terminalen liggen negatieve en positieve lagen. Dus, wanneer je spanning door de terminalen van het apparaat laat lopen, activeert de laag met de specifieke polariteit naar de spanning. En de fusie van beide polariteiten helpen bij de bidirectionele werking van de DIAC.

DIAC Werking

Als de A1 of MT1-terminal positief is, activeert het de P1-laag dicht bij de MT1-terminal. Daarom vindt geleiding plaats in een specifieke volgorde: P1-N2-P2-N3.

Dat gezegd hebbend, het moment dat stroom van MT1 naar MT2 beweegt, wordt het knooppunt tussen P2-N3 omgekeerd gepolariseerd. Ook zal de tweede knooppunt tussen P1-N2 voorwaarts gepolariseerd zijn.

Op dezelfde manier, als we een positieve MT2-terminal hebben, activeert de P2-laag die dicht bij de tweede terminal (MT2) zit. Daarom vindt de geleiding plaats in deze volgorde: P2-N2-P1-N1.

Dus, wanneer de stroom van MT2 naar MT1 beweegt, is het knooppunt tussen N2-P1 omgekeerd gepolariseerd. Maar de verbindingen tussen P1-N1 en P2-N2 zijn voorwaarts begrensd. Dus geleiding zal in beide richtingen plaatsvinden.

Wat Zijn De V-I Kenmerken Van De DIAC?

Omdat de DIAC spanning in zowel negatieve als positieve polariteit geleidt, ligt de curve op twee kwadranten (eerste en derde). Daarom vormt de V-I-kenmerkcurve een Z-vorm.

Dat gezegd hebbend, duidt het eerste kwadrant de positieve halve cyclus aan waar stroom van MT1 naar MT2 beweegt. Aan de andere kant toont het tweede kwadrant het tegenovergestelde – de negatieve halve cyclus waar recente activiteiten van MT2 naar MT1.

In het begin neigt de weerstand van de DIAC ertoe hoger te zijn vanwege het omgekeerd gepolariseerde knooppunt tussen de lagen. Gevolg: een kleine lekkagestroom zal door de DIAC lopen. Je kunt dit gebied verwijzen als de blokkeerstaat in de curve.

Ook, wanneer de toegepaste spanning de doorlaatspanning bereikt, daalt de weerstand van de DIAC scherp. Wanneer dit gebeurt, begint geleiding, en het veroorzaakt een direct daling in spanning – terwijl stroom stijgt (geleidingsstaat).

DIAC-grafiek

Bron: Wikimedia Commons

Verder is het normaal dat de meeste DIAC's een doorlaatspanning van ongeveer 30V ervaren. Maar de specifieke doorlaatspanning hangt af van het type apparaat dat je gebruikt.

Dus, de DIAC blijft in de negatieve halve cyclus (geleidingsstaat) tot de stroom een specifieke waarde bereikt (houderstroom). De houderstroom verwijst naar de minimale stroom die het apparaat nodig heeft om in de AAN-toestand te blijven.

Hoe Gebruik Je Een DIAC?

Meestal kun je de DIAC gebruiken met TRIAC-schakelingen. En dat is vanwege de tekortkomingen van de TRIAC. Dat wil zeggen, de TRIAC heeft een licht verschil tussen de twee helften van het apparaat. Daarom vuurt het apparaat een schakeling niet symmetrisch.

Vanwege de niet-symmetrische vuur van de TRIAC, produceert de golfvorm de uitgang met ongewenste harmonischen.

Dus, hoe meer niet-symmetrisch de golfvorm is, hoe hoger de harmonischen. Dus, de beste manier om een symmetrische golfvorm in beide cycli te hebben is door de DIAC in serie met de gate van de TRIAC te verbinden.

Ook helpt de DIAC de stroom van de gate te voorkomen tot de toegepaste spanning een bepaald niveau bereikt in elke richting. Hiermee zal het vuurpunt van de TRIAC meer uniform zijn in beide richtingen.

DIAC Toepassing

Omdat de DIAC voornamelijk een trigger-apparaat is, vind je het in toepassingen zoals:

• Warmtecontrole
• Lichtdimmers
• Regelschakelingen van motorsnelheidsregeling

Hier is hoe het in deze schakelingen werkt:

DIAC-schakelingsschema

Bron: Wikimedia Commons

Lichtdimmer-schakeling

Eerst kun je de variabele gate-spanning krijgen door een RC-rangschikking aan te maken aan de gate-terminal van de TRIAC. Dan, wanneer het apparaat uigaat, wordt de spanningsstijging beperkt door het serie-netwerk (R4-C1) over de TRIAC.

Dus, wanneer je de invoerspanning aan de schakeling toepast, bepaalt weerstand R2 de oplaadsnelheid van C1 en C2. Ook triggert en geleidt de DIAC wanneer de spanning over C3 verder gaat dan de doorlaatspanning van de DIAC.

Bovendien begint de condensator C3 te ontladen via de geleidende DIAC in de gate van de TRIAC. Daarom, wanneer de TRIAC aangaalt, leidt het stroom naar de lamp. Plus, de oplaadsnelheid van de condensator varieert door de weerstand R2 te veranderen.

Gevolgelijk triggert de spanning aan de TRIAC zowel negatieve als positieve cycli van de gecontroleerde invoer. Over het algemeen helpt de DIAC de aan de lamp gevoede stroom te regelen.

Verwarmingsregeling-schakeling

Met de DIAC hier zal de verwarming soepel controle hebben over de warmte. Eerst verbind je de LC over de TRIAC – om de snelheid van spanningsstijging te verlagen wanneer de TRIAC uitstaat.

Dan kun je de halve cyclus (negatief en positief) van de invoerspanning van de verwarming regelen door de weerstand R2 te wijzigen. Dus, je kunt een soepelere controle van verschillende R2-posities krijgen door R4 diagonaal aan de DIAC te plaatsen.

Verschil Tussen DIAC en TRIAC

DIAC	TRIAC
1. Het heeft twee terminalen (MT1 en MT2)	Het heeft drie terminalen (MT1, MT2 en Gate)
2. Het bidirectionele apparaat laat stroom in twee richtingen vloeien – wanneer de spanning over de doorlaatspanning komt.	De TRIAC is ook een bidirectioneel apparaat dat de stroom toestaat te bewegen wanneer je de gate triggert.
3. Dit apparaat heeft een lagere vermogensafhandelingscapaciteit.	TRIAC heeft een hogere vermogensafhandelingscapaciteit
4. DIAC lijkt een combinatie van twee diodes in inverse parallel.	Aan de andere kant, TRIAC verbindt twee SCRs in inverse parallel – en de gate-terminalen van elke SCR vormen de GATE van de TRIAC.
5. DIAC toont negatieve weerstandskenmerken.	TRIAC's tonen geen negatieve weerstandskenmerken – dat is waarom het veel AC-schakelingstoepassingen heeft.
6. Wanneer je een spanning over de twee terminalen toepast gelijk aan of meer dan de doorlaatspanning, triggert de DIAC.	Je kunt de TRIAC triggeren door een spanning (negatief of positief) aan de gate-terminal toe te voegen.

Voor- en Nadelen van DIAC

Voordelen

• Het apparaat biedt soepel vermogenscontrole met TRIAC en andere thyristoren
• Het komt met symmetrische schakelkarakteristieken
• Je kunt het eenvoudig schakelen door je toegepaste spanning te verlagen of te verminderen
• DIAC helpt ongewenste harmonischen in een systeem te verminderen
• Het heeft een lage on-state spanningsval

Nadelen

• DIAC's kunnen geen hoge spanning blokkeren
• Het apparaat kan alleen geleiden met een spanning boven de 30V
• De DIAC heeft een laag vermogen

Slotwoorden

De DIAC is een krachtig apparaat dat triggert en spanning geleidt in een paar toepassingen. En het is allemaal dankzij de symmetrische schakelkenmerken. Maar het werkt samen met de TRIAC om de beste resultaten te krijgen.

Dus, plan je DIAC's te gebruiken voor je volgende project? Of heb je vragen over hoe je het apparaat effectief gebruikt? Voel je vrij om contact met ons op te nemen.