- Costruzione di DIAC
- Curva caratteristica DIAC
- Applicazioni DIAC
- Esempio pratico di DIAC
- La costruzione Quadrac
DIAC è un dispositivo a semiconduttore che ha tre strati e due giunzioni. La parola DIAC è composta da due parti, DI e AC. Il DI sta per il diodo (o due. Come Di, Tri, Quad, Penta ecc.) E AC sta per Alternating Current. DIAC è l'acronimo del diodo per corrente alternata .
Nell'immagine sotto è mostrato il simbolo DIAC.
Il DIAC è una combinazione di due diodi in parallelo, uno in polarizzazione diretta e l'altro in condizione di polarizzazione inversa rispetto a entrambi i lati. DIAC è un diodo appositamente costruito, che consente alla corrente di passare in entrambe le direzioni quando vengono soddisfatte determinate condizioni.
Un'altra cosa interessante del DIAC è che, a causa di nessuna direzione specificata del flusso di corrente, è considerato un dispositivo bidirezionale. DIAC ha solo due pin anodici e non ci sono pin catodici. Questi due terminali anodici sono spesso indicati come Main Terminal 1 (MT1) e Main Terminal 2 (MT2).
Costruzione di DIAC
La costruzione DIAC segue la stessa regola di una tipica costruzione a transistor senza il terminale di base. Come discusso in precedenza, la struttura DIAC ha due terminali principali, MT1 e MT2. La costruzione DIAC utilizza due materiali di tipo P e tre materiali di tipo N senza il terminale di gate.
Nell'immagine sopra, sono mostrate tre regioni di tipo N con il nome di NA, NB e NC.
Le regioni di tipo P vengono visualizzate come PA e PB. Se il terminale MT1 diventa più positivo di MT2, la corrente scorrerà nella direzione di PA -> NB -> PB -> NC. Quando si verifica la situazione inversa, il terminale MT2 diventa più positivo dell'MT1 e la corrente scorrerà in direzione PB -> NB -> PA -> NA.
Il DIAC inizia a condurre la corrente solo quando viene raggiunta la tensione di rottura.
Durante le situazioni di guasto, si verifica un'improvvisa diminuzione della caduta di tensione attraverso il DIAC e il flusso di corrente aumenterà attraverso di esso. Questo stato è chiamato regione di resistenza dinamica negativa. La conduzione continua fino a quando la corrente diminuisce fino a un certo valore chiamato corrente di mantenimento. Al di sotto di questa corrente di mantenimento, la resistenza DIAC diventa alta e entrerà in uno stato non conduttivo.
Poiché DIAC è un dispositivo bidirezionale, accadrà per entrambe le direzioni della corrente.
Curva caratteristica DIAC
Nell'immagine sopra, viene mostrata la caratteristica IV effettiva di DIAC. La curva assomiglia alla parola inglese Z. Il DIAC rimane nello stato non conduttivo fino al raggiungimento della tensione di rottura. La curva lenta prima di andare sulla linea retta è dovuta alla corrente di dispersione. Dopo che la tensione di rottura è stata raggiunta, il DIAC entra nello stato di bassa resistenza e il flusso di corrente attraverso il diodo viene rapidamente aumentato, il che è mostrato come una linea retta. Ma durante lo stato di conduzione della corrente la caduta di tensione attraverso il diodo è ridotta, quindi la linea non è perfetta di 90 gradi.
Applicazioni DIAC
Il DIAC è progettato specificamente per attivare TRIAC o un SCR. Come discusso in precedenza, il DIAC entra in conduzione da valanga alla tensione di breakover. A causa di ciò, il dispositivo presenta caratteristiche di resistenza negativa e la caduta di tensione attraverso di esso diminuisce drasticamente, tipicamente a circa 5 Volt. Ciò crea una interruzione della corrente sufficiente per attivare o attivare un TRIAC o un SCR.
Il DIAC è applicabile anche per applicazioni di attivazione simmetrica, poiché il DIAC conduce in entrambe le direzioni.
La domanda più importante è: perché abbiamo bisogno di DIAC per attivare un TRIAC?
TRIAC non si attiva in modo simmetrico e per questo motivo TRIAC non si attiva allo stesso livello di tensione di gate per una polarità come per l'altra. Ciò porta a un risultato indesiderato. L'accensione asimmetrica si traduce in una forma d'onda di corrente che ha una maggiore varietà di frequenze armoniche porta a possibilità incerte all'interno del circuito di potenza. Per riprendersi da questa situazione e per ridurre il contenuto armonico in un sistema di alimentazione, DIAC viene posto in serie con il gate di un TRIAC.
L'applicazione DIAC di base è mostrata nell'immagine sottostante in cui il DIAC viene utilizzato come dispositivo di attivazione del TRIAC.
Il DIAC è collegato in serie con il gate di un TRIAC. Il DIAC non consente alcuna corrente di gate fino a quando la tensione di innesco non ha raggiunto un certo livello ripetibile in entrambe le direzioni. In questo caso, il punto di accensione del TRIAC da mezzo ciclo al successivo mezzo ciclo tende ad essere più consistente e riduce il contenuto armonico totale del sistema.
Esempio pratico di DIAC
Vediamo un circuito pratico che utilizza DIAC. Nel circuito sottostante viene utilizzato un DIAC per far lampeggiare un LED.
La costruzione è abbastanza semplice, è composta da due diodi 1N4007 che è un diodo raddrizzatore da 1000 V 1 A e un condensatore da 47 uF con almeno 300 V. Per DIAC, è possibile utilizzare DB3, DB4 o NTE6408. Vengono utilizzati due resistori da 20k e 100 ohm (½ Watt) insieme a un LED standard di colore blu (3v)
Qui vengono utilizzati due diodi per scopi di sicurezza che convertono CA in CC. Il condensatore viene rapidamente caricato dai diodi e non appena la tensione caricata raggiunge la tensione di rottura di DIAC, inizia a condurre e accendere il LED. Dopo aver acceso il LED e mentre la corrente sta attraversando il DIAC, la caduta di tensione diminuisce e la stella del condensatore si scarica attraverso il resistore 20k.
Il tempo di accensione e spegnimento del LED può essere controllato modificando il valore del condensatore.
Di seguito, la simulazione è mostrata in Proteus.
La costruzione Quadrac
Quadrac è un tipo speciale di tiristore che utilizza DIAC e TRIAC in un unico pacchetto. In questo dispositivo, DIAC viene utilizzato per attivare internamente il TRIAC. Quadrac ha una vasta gamma di applicazioni come commutazione, controllo della modulazione della temperatura, controllo della velocità o varie applicazioni relative al dimmer.