Tìm hiểu về TRIAC

Triac là gì

TRIAC là thiết bị bán dẫn ba cực sử dụng để điều khiển dòng điện. Tên của nó viết tắt từ thuật ngữ triode cho dòng điện xoay chiều (TRIode for Alternating Current).

Tuy được phát triển lên từ SCR hoặc thyristor, nhưng không giống như thyristor chỉ dẫn dòng điện theo một chiều, TRIAC là thiết bị dẫn dòng điện theo 2 chiều.

Triac có mấy lớp tiếp giáp p-n

Triac có 4 lớp p-n, PNPN theo hướng dương và NPNP theo hướng âm. Nó là một thiết bị 2 chiều có 3 cực chặn dòng điện khi ở trạng thái off giống như công tắc mạch mở, nhưng không giống thyristor, triac có thể dẫn dòng điện theo 2 hướng khi được kích hoạt bởi một xung đơn (single gate pulse).  

Ký hiệu của triac

Ký hiệu trong mạch điện cho chúng ta biết cách thức triac hoạt động. Nhìn từ bên ngoài giống như 2 thyristor ngược nhau như hình bên dưới.

Trong ký hiệu của TRIAC có 3 cực là gate và 2 cực khác là anode hay cực chính (main terminal). Vì TRIAC có 2 cực anode nên để phân biệt sẽ gọi là anode 1 và anode 2, hoặc MT1 và MT2.

Nguyên lý làm việc của triac

Để tìm hiểu nguyên lý làm việc của triac có thể dựa vào ký hiệu của triac gồm 2 thyristor song song nhau như hình bên dưới.

Khi điện áp trên MT1 là dương so với MT2, và điện áp ở gate là dương thì 1 trong số 2 thyristor sẽ dẫn điện. Khi điện áp được đảo ngược và điện áp ở gate là âm thì thyristor còn lại sẽ dẫn điện. Cần có một điện áp vừa đủ trên thiết bị để cho phép dòng điện nhỏ nhất được duy trì.

Các loại triac

Dưới đây là một số loại triac thông dụng

Loại tiêu chuẩn hay TRIAC 4Q có thể được kích hoạt trong bốn chế độ. TRIAC 4Q phải bao gồm các linh kiện bảo vệ bổ sung như điện trở - tụ điện (RC) trên các cực chính và một cuộn cảm mắc nối tiếp trong thiết bị.

Triacs 3Q có thể được kích hoạt chỉ ở góc phần tư 1, 2 và 3. Vì không yêu cầu mạch bảo vệ, thiết bị 3Q hiệu quả hơn triac tiêu chuẩn trong các ứng dụng có tải không điện trở.

Snubber là mạch giới hạn điện áp và tỷ lệ tăng của điện áp khi tắt thiết bị. Nó cũng giới hạn tốc độ tăng dòng điện khi bật thiết bị.

Ứng dụng

TRIAC có rất nhiều ứng dụng. Tuy nhiên người ta không sử dụng nó trong các ứng dụng chuyển mạch công suất cao - một trong những lý do là đặc tính chuyển mạch không đối xứng của nó.

Tuy nhiên TRIAC vẫn được sử dụng trong nhiều ứng dụng chuyển mạch điện:

Đèn điều chỉnh ánh sáng trong nhà.

Điều khiển tốc độ quạt điện.

Điều khiển động cơ nhỏ.

Kiểm soát các thiết bị gia dụng nhỏ chạy bằng điện xoay chiều.

TRIAC dễ sử dụng và có chi phí thấp hơn thay vì sử dụng hai thyristor cho các ứng dụng công suất thấp. Khi cần có công suất cao hơn, người ta thường sử dụng hai thyristor đặt đối song với nhau.

TRIAC là linh kiện điện tử được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng mạch điện, từ điều chỉnh độ sáng của đèn cho đến các loại điều khiển dòng xoay chiều. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng công suất thấp, còn các thyristor thường được sử dụng cho chuyển mạch công suất cao.