Диац - радни и апликативни кругови

Диац је двокраки уређај који има комбинацију паралелно инверзних полупроводничких слојева, што омогућава покретање уређаја у оба смера, без обзира на поларитет напајања.

Диац карактеристике

Карактеристике типичног диац могу се видети на следећој слици, која јасно открива присуство прекида напона на оба његова терминала.

Будући да се диац може пребацити у оба смера или двосмерно, функција се ефикасно користи у многим склопким круговима наизменичне струје.

Следећа слика испод илуструје како су слојеви уређени изнутра, а такође приказује и графички симбол диаца. Можда ће бити занимљиво приметити да су оба терминала диац додељена као аноде (анода 1 или електрода 1 и анода 2 или електрода 2), а за овај уређај не постоји катода.

Када је прикључено напајање преко диац позитивно на аноди 1 у односу на аноду 2, релевантни слојеви функционишу као п1н2п2 и н3.

Када је повезано напајање позитивно на аноди 2 у односу на аноду 1, функционални слојеви су као п2н2п1 и н1.

Ниво напона пуцања Диац

Напон пробоја или напон паљења диац, како је назначено на првом дијаграму изнад, изгледа да је прилично уједначен на оба терминала. Међутим, у стварном уређају то може варирати од 28 В до 42 В.

Вредност испаљивања могла би се постићи решавањем следећих услова једначине доступних у техничком листу.

ВБР1 = ВБР2 ± 0,1ВБР2

Чини се да су тренутне спецификације (ИБР1 и ИБР2) на два терминала такође прилично идентичне. За дијак који је представљен на дијаграму

Два тренутна нивоа (ИБР1 и ИБР2) за дијак су такође врло близу величине. У горњим примерима карактеристике изгледа да их има око
200 уА или 0,2 мА.

Диац Цирцуитс Апплицатионс

Следеће објашњење показује нам како диац ради у кругу наизменичне струје. Покушаћемо то да схватимо из једноставног круга сензора близине којим управља 110 В АЦ.

Круг детектора близине

Коло детектора близине помоћу диац-а може се видети на следећем дијаграму.

Овде можемо видети да је СЦР интегрисан у серију са оптерећењем и програмабилним унијункционим транзистором (ПУТ) који је директно повезан са сензорском сондом.

Када се људско тело приближи сензорној сонди, узрокује повећање капацитета преко сонде и тла.

У складу са карактеристикама силиконског програмабилног УЈТ-а, активираће се када напон ВА на његовом анодном терминалу премаши напон гејта за најмање 0,7 В. То узрокује кратки спој преко анодне катоде уређаја.

У зависности од подешавања 1М пресета, диац прати улазни циклус наизменичне струје и пали се на одређеном нивоу напона.

Због овог континуираног пуцања диац, анодни напон ВА УЈТ-а никада не сме да повећа свој потенцијал гејта ВГ који се увек држи на скоро толико високом нивоу као улазни АЦ. И у овој ситуацији програмирани УЈТ остаје ИСКЉУЧЕН.

Међутим, када се људско тело приближи сензорској сонди, оно у великој мери смањује потенцијал гејта ВГ УЈТ-а, омогућавајући да анодни потенцијал ВА УЈТ УЈТ-а буде већи од ВГ. Ово тренутно узрокује паљење УЈТ-а.

Када се то деси, УЈТ-ови стварају кратки спој преко својих анодних / катодних терминала, пружајући потребну пролазну струју за СЦР. СЦР се укључује и укључује прикључено оптерећење, што указује на присуство људске близине у близини сонде сензора.

Аутоматска ноћна лампа

Једноставан аутоматско светло јарбола коло које користи ЛДР, триац и Диац можете видети на горњем цртежу. Рад овог кола је прилично једноставан, а критичним послом пребацивања управља диац ДБ-3. Када наступи вече, светло на ЛДР почиње да пада, што доводи до постепеног пораста напона на споју Р1, ДБ-3, због све већег отпора ЛДР-а.

Када се овај напон подигне до тачке прелома диаца, дијакомеп се активира и активира капија триака, која заузврат укључује прикључену лампу.

Током јутра, светлост на ЛДР се постепено повећава, што доводи до смањења потенцијала преко диац-а услед уземљења потенцијала Р1 / ДБ-3 споја. А када је светло довољно светло, отпор ЛДР-а доводи до тога да потенцијал дијака пада на готово нулу, искључујући струју тријачног гејта, а самим тим и сијалица је ИСКЉУЧЕНА.

Диац овде осигурава да се триац пребацује без пуно треперења током преласка у сумрак. Без диац, лампица би трептала много минута пре него што би се потпуно УКЉУЧИЛА или ИСКЉУЧИЛА. Стога се карактеристика активирања квара на диацу темељито користи у корист аутоматског дизајна светла.

Лигхт Диммер

ДО коло затамњивача светлости је можда најпопуларнија апликација која користи комбинацију триац диац.

За сваки циклус улаза наизменичне струје, диац се активира само када потенцијал преко њега достигне свој пробојни напон. Временско кашњење након којег се диац активира одлучује колико ће времена триак остати укључен током сваког циклуса фазе. Ово заузврат одлучује о количини струје и осветљености на лампи.

Временско кашњење пуцања диац-а подешава се приказаним подешавањем лонца од 220 к и вредношћу Ц1. Ове РЦ компоненте временског одлагања одређују време укључивања триака кроз пуцање диац-а, што резултира резањем АЦ фазе на одређене делове фазе, у зависности од кашњења паљења диац.

Када је кашњење дуже, ужем делу фазе дозвољено је да пребацује тријак и покреће лампу, што доводи до слабијег осветљења лампе. За брже временске интервале, тријаку је дозвољено да се пребацује на дуже периоде фазе наизменичне струје, а самим тим и лампа се укључује на дуже делове фазе наизменичне струје што доводи до веће осветљености на њој.

Прекидач активиран амплитудом

Најосновнија примена диац-а, без зависности од било ког другог дела, је аутоматско пребацивање. За напајање наизменичном или једносмерном струјом, диац се понаша као висок отпор (практично отворени круг) све док је примењени напон испод критичне вредности ВБО.

Диац се укључује чим се достигне или премаши овај критични ниво ВБО напона. Стога би се овај специфични 2-терминални уређај могао укључити само повећањем амплитуде прикљученог управљачког напона и могао би наставити да проводи док на крају напон не падне на нулу. На доњој слици је приказан једноставан склоп прекидача осетљив на амплитуду помоћу диа 1Н5411 или диа-ДБ-3.

Примењује се напон од око 35 волти једносмерне струје или вршни наизменични струја који укључује диац у проводљивост, због чега кроз излазни отпорник Р2 почиње да тече струја од око 14 мА. Одређени диацс могу се укључити на напонима испод 35 волти.

Користећи преклопну струју од 14 мА, излазни напон створен на 1к отпорнику достиже 14 волти. У случају да извор напајања укључује унутрашњу проводну путању у излазном колу, отпор Р1 може се занемарити и елиминисати.

Док радите са струјним кругом, покушајте да прилагодите напон напајања тако да се он постепено повећава од нуле док истовремено проверавате излазни одзив. Када напајање достигне око 30 волти, видећете мали или благи делић излазног напона због изузетно ниске струје цурења из уређаја.

Међутим, на отприлике 35 волти, наићи ћете на то да се диац изненада квари и пуни излазни напон се брзо појављује на отпорнику Р2. Сада почните да смањујете улазни улаз и запазите да се излазни напон у складу с тим смањује, коначно достижући нулу када се улазни напон смањи на нулу.

На нули волти, дијак је потпуно „искључен“ и прелази у ситуацију која захтева да се поново покрене кроз ниво амплитуде од 35 волти.

Електронски ДЦ прекидач

Једноставни прекидач детаљно описан у претходном одељку могао би се такође активирати малим порастом напона напајања. Према томе, стабилан напон од 30 В може се применити доследно на диана 1Н5411, осигуравајући да је диац само у вегетацијској зони проводљивости, али да је и даље ИСКЉУЧЕН.

Међутим, у тренутку када се у серији дода потенцијал од приближно 5 волти, напон пробоја од 35 волти се брзо постиже да се изврши пуцање диац.

Уклањање овог 5-волтног „сигнала“ накнадно нема утицаја на стање УКЉУЧЕНОСТИ уређаја, и даље остаје да проводи напајање од 30 волти док се напон не спусти на нула волти.

Горња слика приказује склопни круг који садржи теорију инкременталног пребацивања напона како је горе објашњено. Унутар ове поставке даје се напајање од 30 волти на диац 1Н5411 (Д1) (овде је ово напајање приказано као извор батерије ради погодности, али се 30 волти могу применити преко било ког другог константно регулисаног извора једносмерне струје). Са овим нивоом напона, диац се не може укључити и струја не пролази кроз прикључено спољно оптерећење.

Међутим, када се потентиметар постепено подешава, напонски напон се полако повећава и коначно се диац укључује, што омогућава струји да пролази кроз терет и укључи га.

Једном када је диац укључен, смањење напона напајања кроз потенциометар нема утицаја на диац. Међутим, након смањења напона кроз потенциометар, прекидач за ресетовање С1 би могао да се користи за искључивање проводљивости диаца и ресетовање кола у првобитно искљученом стању.

Приказани диац или ДБ-3 ће моћи да мирују на око 30 В и неће проћи акцију самопаљења. Међутим, неким диацима може бити потребан нижи напон од 30 В да би се одржали у непроводном стању. На исти начин одређеним диац-има може бити потребно више од 5 В за опцију инкременталног прекидача. Вредност потенциометра Р1 не би требало да буде већа од 1 к Охма ,, и требало би да буде намотаног у жицу.

Горњи концепт се може користити за спровођење закључавања у апликацијама слабе струје кроз једноставни двокраки диац уређај, уместо у зависности од сложених 3 терминална уређаја попут СЦР-а.

Релеј са електричним засуном

Илустрација приказана горе означава круг једносмерног релеја који је дизајниран да остане закључан у тренутку када се напаја кроз улазни сигнал. Дизајн је добар као засун механичког релеја.

Ово коло користи концепт објашњен у претходном пасусу. Овде се такође диац држи искљученим на 30 волти, напонском нивоу који је обично мали за проводење диац.

Међутим, чим се диац даје потенцијал од 6 В, овај започиње потискивање струје која се УКЉУЧУЈЕ и закључава релеј (дијак након тога остаје УКЉУЧЕН иако управљачки напон од 6 волти више не постоји).

Са правилно оптимизованим Р1 и Р2, релеј ће се ефикасно УКЉУЧИТИ као одговор на примењени управљачки напон.

Након тога релеј ће остати закачен чак и без улазног напона. Међутим, круг се може вратити у претходни положај притиском на означени прекидач за ресетовање.

Релеј мора бити слабе струје, може бити са отпором завојнице од 1 к.

Круг сензора за фиксирање

Многи уређаји, на пример аларми за уљезе и контролори процеса, захтевају сигнал за активирање који остаје УКЉУЧЕН једном активиран и искључује се само када се ресетује улазна снага.

Чим се круг покрене, он вам омогућава да управљате склоповима за аларме, снимаче, запорне вентиле, сигурносне уређаје и многе друге. На доњој слици приказан је пример дизајна за ову врсту примене.

Овде ХЕП Р2002 диац функционише као преклопни уређај. У овом одређеном подешавању, диац остаје у стању приправности при напајању од 30 волти кроз Б2.

Али, тренутак када се прекидач С1 пребаци, то би могао бити „сензор“ на вратима или прозору, доприноси 6 волти (од Б1), постојећем преднапону од 30 В, што доводи до тога да резултујућих 35 волти испали диац и генерише око 1 В излаз преко Р2.

Прекидач за ДЦ преоптерећење

На горњој слици је приказано коло које ће тренутно искључити оптерећење када напон једносмерне струје пређе фиксни ниво. Јединица тада остаје искључена све док напон не падне и склоп се ресетује.

У овом одређеном подешавању, диац (Д1) је нормално ИСКЉУЧЕН, а транзисторска струја није довољно велика да активира релеј (РИ1).

Када улаз напајања пређе одређени ниво подешен потенциометром Р1, диац се активира, а једносмерна струја са излаза диаца достиже базу транзистора.

Транзистор се сада укључује преко потенциометра Р2 и активира релеј.

Релеј сада искључује оптерећење са улазног напајања, спречавајући било какво оштећење система услед преоптерећења. Дијак након тога наставља се укључивати, одржавајући релеј укљученим све док се круг не ресетује прекидачем, тренутним отварањем С1.

Да бисте на почетку подесили коло, фино подесите потенциометре Р1 и Р2 како бисте осигурали да релеј само кликне ОН када улазни напон заиста достигне жељени праг пуцања диац.

Релеј након тога мора бити активиран све док се напон не смањи на нормалан ниво и док се прекидач за ресетовање тренутно не отвори.

Ако струјни круг ради исправно, улазни напон диац 'пуцања' мора бити око 35 волти (одређени диацс могу се активирати мањим напоном, мада се то често исправља подешавањем потенциометра Р2), као и једносмерни напон на бази транзистора мора бити приближно 0,57 волта (на око 12,5 мА). Релеј је отпор завојнице 1к.

Прекидач за преоптерећење АЦ

Дијаграм кола горе приказује склоп наизменичног прекидача за преоптерећење. Ова идеја делује на идентичан начин као што је постављен једносмерни ток објашњен у претходном делу {. Круг наизменичне струје се разликује од једносмерне верзије због присуства кондензатора Ц1 и Ц2 и диодног исправљача Д2.

Фазни контролисани прекидач

Као што је претходно речено, примарна употреба диац-а је напајање активационог напона неким уређајем као што је триац за контролу жељене опреме. Дијак коло у следећој имплементацији је поступак фазне контроле који може да нађе многе друге примене осим контрола тријака , у коме може бити потребан променљиви фазни импулсни излаз.

На горњој слици је приказан типични склоп окидача за диац. Ова поставка суштински регулише угао пуцања диац, а то се постиже манипулацијом мрежом за управљање фазама изграђеном око делова Р1 Р2 и Ц1.

Вредности отпора и капацитивности које су овде дате су само као референтне вредности. За одређену фреквенцију (обично фреквенцију мрежне мреже наизменичне струје), Р2 се дорађује како би се напон пробијања диац постигао у тренутку који одговара жељеној тачки у полуциклусу наизменичне струје где је диац потребан за укључивање и обезбедити излазни импулс.

Дијак након овога може понављати ову активност током сваког +/- АЦ полуцикла. На крају, о фази одлучују не само Р1 Р2 и Ц1, већ и импеданса извора наизменичне струје и импеданса кола коју активира диац подешен.

За већину примена, овај пројекат диац круга ће вероватно бити користан за анализу фазе отпора диац и капацитивности, како би се знала ефикасност кола.

Следећа табела испод, на пример, илуструје фазне углове који могу одговарати различитим подешавањима отпора у складу са 0,25 µФ капацитивности на горњој слици.

Приказане су информације намењене за 60 Хз. Запамтите, као што је наведено у табели како се отпор смањује, импулс окидача се наставља појављивати у ранијим положајима у циклусу напона напајања, што доводи до тога да се дијакометар „пуца“ раније у циклусу и остаје укључен толико дуго. Будући да РЦ коло укључује серијски отпор и капацитивност ранга, фаза, наравно, заостаје што значи да импулс окидача долази након циклуса напона напајања у временском циклусу.