Công tắc Diode AC (Diac) và Ứng dụng

Khái niệm về Diac

Diac, hay còn gọi là công tắc Diode AC, là một thiết bị bán dẫn trạng thái rắn tương tự như transistor nhưng không có kết nối base, do đó nó là một thiết bị hai đầu cực được gán nhãn A1 và A2. Diac hoạt động như một diode chuyển mạch hai chiều, cho phép dòng điện chạy từ cả hai cực của nguồn điện AC mà không cung cấp khả năng kiểm soát hoặc khuếch đại.

Nguyên lý cơ bản của Diac

Diac không kiểm soát hoặc khuếch đại; thay vào đó, chúng hoạt động như các công tắc hai chiều, dẫn dòng điện khi chịu điện áp AC thích hợp. Khác với transistor, Diac không có kết nối base, do đó trở nên đơn giản khi tích hợp vào các mạch với bất kỳ cực nào.

Chức năng và Kích hoạt với Diac

Diac có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các mạch SCR (Silicon Controlled Rectifier) và Triac. Khi kết hợp với SCR, Diac có thể kích hoạt SCR dẫn truyền trên nửa chu kỳ dương của đầu vào AC khi sử dụng dòng điện cổng (IG) bằng cách đóng công tắc S1. Hành động này tiếp tục cho đến khi điện áp cung cấp của SCR giảm xuống dưới dòng điện duy trì và tắt SCR.

 Thực hiện Điều khiển Pha

Để thay đổi giá trị trung bình của đầu ra, chẳng hạn như độ sáng của đèn, kiểm soát pha được sử dụng bằng cách đưa xung dòng điện cổng ngắn tại một điểm vào chu kỳ AC. Kiểm soát này thường được thực hiện bằng cách sử dụng mạch thay đổi pha kết hợp với một thiết bị kích hoạt dựa trên dạng sóng bị trễ.

 Cấu tạo và Đặc tính Hoạt động của Diac

Diac có cấu tạo tương tự như transistor nhưng hoạt động không cần base, thuận tiện cho việc sử dụng trong các mạch. Chúng không dẫn điện theo cả hai chiều cho đến khi điện áp sử dụng lớn hơn điện áp đánh thủng (VBR), gây ra sự dẫn điện mạnh tương tự như hiện tượng đánh thủng của diode Zener.

Các Diac phổ biến như ST2 hoặc DB3 thường có điện áp đánh thủng trong khoảng ±25 đến 35 volt, có thể tăng ở các mẫu chuyên dụng như DB4. Khi dẫn điện, điện trở của Diac giảm đáng kể, cho phép dòng điện chạy lớn và thể hiện đặc tính điện trở âm.

 Sử dụng Diac trong Ứng dụng

Diac được sử dụng rộng rãi như các thiết bị kích hoạt trong các mạch điện tử, đặc biệt để kiểm soát SCR và Triac trong các ứng dụng như điều chỉnh độ sáng đèn và điều khiển tốc độ động cơ. Chúng cung cấp khả năng kích hoạt chính xác hơn so với các thiết bị cung cấp tăng điện áp dần dần, do đó được sử dụng rộng rãi trong kiểm soát toàn bộ sóng AC.

Ví dụ, trong mạch điều chỉnh sáng của Triac, một tụ điện được sạc qua một điện trở và một biến trở cho đến khi đạt đến điện áp đánh thủng của Diac. Sự phóng điện kích hoạt Triac, thay đổi góc pha và cường độ đầu ra hoặc tốc độ trong các bộ điều chỉnh độ sáng hoặc động cơ.

 Quadrac: Thiết bị Kiểm soát Tích hợp

Quadrac kết hợp chức năng của Diac và Triac trong một gói duy nhất, đơn giản hóa việc kiểm soát công suất AC. Chúng hoạt động như các công tắc kiểm soát cổng hai chiều và có nhiều loại gói khác nhau để phù hợp với nhu cầu về điện áp và dòng điện khác nhau. Quadrac có thể thay thế các thiết lập Triac truyền thống trong nhiều ứng dụng, cung cấp giải pháp gọn nhẹ cho việc kiểm soát công suất AC.

 Tóm tắt về Ứng dụng của Diac và Quadrac

Diac và Quadrac rất cần thiết trong các thiết bị điện tử hiện đại để kiểm soát pha và quản lý công suất AC chung. Bằng cách hiểu rõ đặc tính và ứng dụng của chúng, bạn có thể triển khai hiệu quả các thiết bị này trong các hệ thống điều khiển điện tử khác nhau. Dù là để điều chỉnh độ sáng đèn, kiểm soát tốc độ động cơ hay chuyển mạch AC chung, Diac và Quadrac mang đến các giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy.