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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universidad Politécnica de Valencia Valencia edo. Carabobo TRIAC Alumna: Profesora: Norbelia Heras Kenia Hernández Introducción Los TRIACS se parecen a los SCR, solo que los primeros pueden conducir corriente en cualquier dirección. Ambos dispositivos mencionados hacen parte de la familia de los tiristores esto debido a que el término TIRISTOR, incluye todos aquellos dispositivos electrónicos que presentan la característica de ENCENDIDO-APAGADO. Cabe resaltar que los TIRISTORES son dispositivos de conmutación electrónica que no pueden funcionar de forma lineal. TRIAC Un TRIAC es un dispositivo que posee tres terminales los cuales son empleados para controlar la corriente media que fluye hacia una carga eléctrica. CONSTRUCCIÓN DE UN TRIAC El TRIAC en su estructura interna está compuesto por 4 capas que consta de seis regiones de dopado. El terminal definido como GATE está diseñado con el fin de que tenga contacto óhmico con las regiones N y P. Esto ayuda a que el dispositivo se active con polaridades positivas y negativas. CURVA CARACTERÍSTICA DEL TRIAC El voltaje de ruptura del dispositivo se va reduciendo conforme se incrementa la corriente en el GATE o la compuerta, este mismo fenómeno ocurre en los SCR. La conducción en el TRIAC finaliza cuando la corriente en el ánodo cae por debajo del valor definido para la corriente de detención la cual se puede definir como IH. La única forma de apagar el TRIAC es bajando la corriente de detención a bajos niveles. Los pines de conexión del TRIAC pueden variar de acuerdo a la referencia del dispositivo, al fabricante y al tipo de encapsulado. FUNCIÓN UN TRIAC Para poner en funcionamiento un TRIAC, se debe enviar un pulso de activación a través del terminal GATE del dispositivo. Si el TRIAC está APAGADO, no hay circulación de corriente entre las terminales MT2 y MT1 sin importar la polaridad del voltaje que se le aplique externamente. Para este caso, el TRIAC se comportará como un circuito abierto. Si el TRIAC está ENCENDIDO, habrá una condición de circulación de corriente de una terminal a la otra, esto depende de la polaridad del voltaje aplicado externamente. En el momento en que el voltaje en MT2 se hace más positivo, entonces la corriente circulará de MT2 a MT1. En el momento en que el voltaje en MT1 se hace más positivo, entonces la corriente circulará de MT1 a MT2. Para estas condiciones de operación el TRIAC se comportará como un INTERRUPTOR CERRADO. VENTAJAS DE USAR UN TRIAC Puede conducir 360º completos por ciclo, algo que el SCR no puede realizar. No tienen rebote de contacto. No se forman arcos eléctricos si los contactos quedan parcialmente abiertos. Son más rápidos que los conmutadores mecánicos. El control de corriente en estos dispositivos es más preciso. ÁNGULO DE CONDUCCIÓN DE 30º Para 30º de cada semiciclo el TRIAC está apagado y se comporta como un circuito abierto. En este instante el voltaje de red cae entre las terminales MT2 y MT1 del dispositivo sin voltaje aplicado a la carga y por ende no hay flujo de corriente a través del TRIAC o la carga conectada. Una vez transcurridos 30º el TRIAC se dispara o enciende y se comporta como un interruptor cerrado. En dicho instante el TRIAC empieza a conducir corriente entre sus terminales principales y de la carga. De esta forma envía corriente durante lo que resta de la media onda. La parte de la media onda en la cual el TRIAC se activa o se enciende se llama ángulo de conducción, para el caso de la figura 12 es de 150º. Indica que durante el ángulo de conducción el voltaje de línea se aplica a la carga cuando el voltaje es cero en las terminales principales del TRIAC. Conducción a 30º de un TRIAC ÁNGULO DE CONDUCCIÓN DE 60º Dado que la corriente fluye durante una menor parte del ciclo total para este caso, la corriente promedio será mayor respecto a la condición anterior con un ángulo de conducción de 30º. En esta parte la potencia transferida será menor desde la fuente de AC hacia la carga. Angulo de conducción a 60º APLICACIONES DE UN TRIAC Las aplicaciones más comunes de los TRIACS son como circuitos atenuadores de luz, controles de velocidad para motores eléctricos de corriente alterna, controles de temperatura para dispositivos calefactores, cautines, relés de estado sólido incluso para controlar el encendido de cargas por medio de microcontroladores teniendo en cuenta las protecciones necesarias. Gracias al TRIAC se puede realizar una amplia gama de aplicaciones para la industria, y todo relacionado con las corrientes alternas, es por ello que a continuación se muestra las aplicaciones más comunes y generales que se puede obtener al emplear el dispositivo TRIAC. Ideal para usar y mantener el control sobre las corrientes alternas. Utilizado como interruptor estático. Funciona como interruptor electrónico. Por su funcionamiento simplifica mucho el circuito de disparo. Puede emplearse a una pila. Generalmente se aplica a baja potencia en muchas en casos como atenuadores de luz. En los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros debe utilizar bajas potencias. Se utiliza con cargas inductivas como motores eléctricos. Para controlar la velocidad para motores eléctricos aplica bajas potencia. Disparado independientemente de la polarización de puerta. Al aplicarse en las corriente actuando como un interruptor cerrado o un interruptor abierto. Si se aplica una variación de tensión importante al TRIAC, es decir, dv/dt aún sin conducción previa. El TRIAC puede entrar en conducción directa. Conclusión Se conoce el TRIAC como un dispositivo que tiene la capacidad y función de conducir la corriente alternas. En un circuito de disparo se realiza mediante el uso de un transformador que suministre la tensión, capacidad que también posee el TRIAC. En el uso de mantener en control el flujo de la corriente a una carga tiene la capacidad de manipular la potencia en la corriente alterna. Es empleado en los circuitos de disparo debido a las capacidades y funciones que ofrece. Ya entendiendo lo que es un TRIAC, se debe entender que varios de los detalles que ofrece es lo que permite su funcionamiento en un circuito y esto se debe a los detalles que dispone como son: También se le conoce como Triodo. El TRIAC conmuta del modo de corte al modo de conducción cuando se inyecta corriente a la compuerta. Se encuentra en la familia de los tiristores. Controlar el flujo de corriente promedio a una carga. Puede ser bloqueado por inversión de la tensión. Otorga una gran simplicidad en su uso. Da la posibilidad de ser disparado independientemente de la polarización de puerta. También puede ser bloqueado al o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. Conduce en ambos sentidos, Ideal para una amplia variedad de aplicaciones relacionadas con el control de corrientes alternas. Dispone como principal utilidad regular la potencia entregada a una carga, en corriente alterna. La corriente y la tensión de encendido disminuyen con el aumento de temperatura. El disparo ocurre mediante una corriente de puerta positiva o negativa. Tiene diferencia con los tiristores, y es porque se basa en la corriente alterna. Al aumentar la tensión del bloque se obtiene una mayor cantidad de corriente y de tensión. Considerado como un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna. Las corrientes de pérdida del TRIAC son pequeñas. Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en antiparalelo. Posee tres electrodos. Los electrodos caso pierden la denominación de ánodo y cátodo, y ahora se denominan A1 , A2 Cuenta con una puerta. Los terminales que dispone tiene como función el controlar el flujo de corriente . Está estructurado por 6 capas. Su función es muy similar a la de un tiristor de 4 capas. Debido a su estructura es más delicado en comparación de un tiristor. La corriente promedio entregada a la carga puede variarse alterando la cantidad de tiempo por ciclo que el TRIAC permanece en el estado encendido. El TRIAC es un SCR bidireccional. Posee una pérdida de corriente aproximadamente del orden de 0,1 m A a una temperatura ambiente. Se fabrican para intensidades de algunos amperios hasta unos 200 A eficaces. Puede contar desde 400 a 1000 V de tensión de pico repetitivo. Generalmente empleado para funcionar a frecuencias bajas. Los fabricados para trabajar a frecuencias medias son denominados alternistores. Conmuta del modo de corte al modo de conducción cuando se inyecta corriente a la compuerta. Actúa como dos rectificadores controlados de silicio. Se bloquea durante el breve instante en que la corriente de carga pasa por el valor cero. Implica la pérdida de un pequeño ángulo de conducción para volver de nuevo a conducir la corriente de carga. Ofrece muchas ventajas sobre los interruptores mecánicos convencionales y los relés. Es importante tomar las precauciones requeridas y necesarias para asegurarse que el TRIAC se apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda. Dispone de poca estabilidad en la actualidad su uso es muy reducido. Presenta una dependencia de la dirección de flujo cuando conduce la corriente debido a que hay una trayectoria de flujo de corriente de muy baja resistencia. Cuando el voltaje es más positivo en MT2, la corriente fluye de MT2 a MT1 en caso contrario fluye de MT1 a MT2. El TRIAC puede tener un comportamiento como un interruptor cerrado. Se tiene la posibilidad de que el TRIAC deja de conducir por lo que no puede fluir corriente entre las terminales principales. En el caso de que no fluye la corriente no debe tomarse en cuenta la polaridad del voltaje externo aplicado. Dispone que una de sus capas facilita el disparo con intensidad de puerta negativa Tiene la y capacidad para soportar sobre intensidades. Se realiza por medio de la disminución de la tensión de la fuente. Al entrar el dispositivo TRIAC en un estado de conducción la compuerta no controla más la conducción El TRIAC permanece en estado ON hasta que la corriente disminuye por debajo de la corriente de mantenimiento Dispone de una perdida de resistencia entre los ánodos que dispone el TRIAC con un cambio en la tensión Presenta en dar un pulso de corriente corto y de esta manera se impide la disipación de energía sobrante en la compuerta. Cuando la tensión en unos de los ánodo es negativa con respecto a otro ánodo generalmente el que se encuentra seguido o anterior a este se obtiene una característica invertida. El funcionamiento de la corriente a través del TRIAC se encuentra basada entre los ánodos disponibles. Ocurre un aumento o crecimiento de la corriente con un pequeño cambio en la tensión entre los ánodos. Es un componente simétrico en cuanto a conducción y estado de bloqueo. Como posee dos ánodos denominados ( MT1 y MT2), entonces también dispone una compuerta G. Posee 4 cuadrante donde puede actuar este dispositivo. Define diversos parámetros como VDRM que es la tensión de pico repetitivo en estado bloqueo, PGM que es la potencia pico de disipación de compuerta, IT (RMS) que es la corriente en estado de conducción. Otros parámetros que dispone es I2t que es la corriente de fusión, IH que es la corriente de mantenimiento, tON que es el tiempo de encendido y dV/dt que es la velocidad de crítica de crecimiento de tensión en el estado de bloqueo. Circula la parte positiva de la onda, es decir, el semiciclo positivo solo cuando ocurre una señal disparo en la compuerta y de forma específica, de arriba hacia abajo. Para la parte negativa de la onda, es decir, el semiciclo negativo circula solo cuando ocurre una señal disparo en la compuerta y de forma específica, de abajo hacia arriba.
