ترایاک(Triac) یک قطعه نیمه هادی است که به طور گسترده در مدارهای الکترونیکی برای قطع و وصل ولتاژ تحویلی به بارها در کاربردهای جریان متناوب (AC) استفاده می شود. توانایی این قطعات الکترونیک قدرتی در تنظیم عبور جریان الکتریکی، آن را به یک قطعه ضروری در کاربردهای مختلف، از کنترل روشنایی گرفته تا تنظیم سرعت موتور تبدیل می کند. در این مقاله به بررسی اصول کاری، ویژگی ها و کاربردهای ترایاک پرداخته‌ایم.
ترایاک چیست؟
ترایاک یک قطعه الکترونیک قدرتی با قابلیت عبور جریان دو طرفه است که می تواند جریان الکتریکی را در هر دو جهت از خود عبور داده و کنترل کند. این قطعه در واقع از دو تریستور پشت به پشت که به صورت موازی معکوس به یکدیگر متصل شده اند و یک پایه گیت مشترک دارند، تشکیل شده است. دو پکیج پر کاربرد ترایاک در شکل زیر نمایش داده شده است:
نحوه عملکرد ترایاک
در ترایاک، پایه ی گیت وظیفه هدایت هر دو تریستور را بر عهده دارد. به منظور روشن کردن ترایاک، بایستی یک ولتاژ مثبت به پایه‌ی گیت اعمال شود. با اعمال این ولتاژ مثبت اگر ولتاژ و جریان متناوب در جهت مثبت یا منفی AC باشد، تریستور مربوطه روشن شده و جریان را در جهت مورد نظر متصل خواهد نمود. ترایاک و ساختار داخلی آن در شکل زیر مشاهده می شود:
ویژگی های ترایاک
ویژگی های ترایاکترایاک دارای ویژگی‌های متعددی است که کاربرد این قطعه در دستگاه های الکترونیک قدرت را ضروری می سازد. در این بخش ویژگی های مهم ترایاک به طور کامل بررسی شده است:
1) رسانایی دو جهته
مزیت اصلی ترایاک، توانایی این قطعه در کنترل جریان در هر دو جهت شکل موج AC است. این ویژگی ترایاک، استفاده از آن را برای کاربردهایی که کنترل برق در مدارهای AC مورد نیاز است، مناسب می کند.
2) کموتاسیون
از آنجایی که ترایاک یک قطعه دو جهته است، برای خاموش کردن جریان به کموتاسیون طبیعی یا اجباری نیاز دارد. کموتاسیون طبیعی زمانی اتفاق می‌افتد که جریانی که از ترایاک عبور می‌کند، کمتر از مقدار جریان نگهدارنده آن باشد. کموتاسیون اجباری شامل روش های خارجی مانند مدارات اسنابر یا شبکه های RC برای کاهش سریع جریان به منظور خاموش کردن ترایاک است.
کاربرد ترایاک
ترایاک دارای کاربردهای مختلفی در سیستم های کنترل روشنایی، کنترل سرعت موتور و سیستم های گرمایشی است که در این بخش به بررسی این موارد پرداخته شده است:
الف) کنترل روشنایی
ترایاک به طور گسترده در مدارهای روشنایی جهت کنترل روشنایی لامپ های رشته ای، لامپ های هالوژن و چراغ های LED قابل تنظیم استفاده می شود. با تغییر زاویه هدایت ترایاک، این قطعه میزان توان تحویلی به لامپ را تنظیم نموده و اجازه کنترل میزان روشنایی مورد نظر را برای کاربران فراهم می کند.
ب) کنترل سرعت موتور
در کاربردهای مختلف صنعتی و مسکونی، از ترایاک برای تنظیم سرعت موتورهای AC استفاده می شود. با تنظیم زاویه آتش(زاویه هدایت ترایاک)، می توان ولتاژ موثر اعمال شده به موتور را کنترل کرد و سرعت موتور را با دقت بالا تنظیم کرد.
ج) سیستم‌های گرمایشی
از ترایاک در جاهایی که کنترل دقیق دما مورد نیاز است و همچنین در سیستم‌های گرمایشی مانند اجاق‌های برقی و بخاری‌ها استفاده می‌شود. ترایاک با کنترل توان تحویلی به المنت گرمایشی، تنظیم دقیق دما را ممکن می سازد.
د) منابع تغذیه
ترایاک ها در بعضی از منابع تغذیه برای تنظیم ولتاژ خروجی استفاده می شوند. با تنظیم زاویه آتش، ولتاژ متوسط تحویلی به بار را می توان تغییر داد و امکان کنترل توان را فراهم ساخت.
در نتیجه، ترایاک یک جزء اساسی در سیستم های کنترل توان است که هدایت جریان دو طرفه و کنترل دقیق بر تحویل توان را ممکن می‌سازد.
جمع بندی
در این مقاله در مورد ترایاک، نحوه عملکرد و ویژگی‌های آن در مدارات مختلف صحبت شد و همچنین کاربردهای آن در انواع مدارات الکترونیک قدرتی از جمله سیستم های روشنایی، کنترل سرعت موتور و ... به طور کامل مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تمامی موارد فوق را به صورت عملی همراه با نکات تجربی دیگر در مورد ترایاک و نکات عملی مربوط به هر کدام به طور کامل در دوره جامع آموزش الکترونیک بررسی کرده ایم.
در پایان، ممنون که همراه ما بودید. هر سوال یا ابهامی در مورد مطالب ارائه شده در این مقاله دارید حتما در کامنت ها بنویسید، به تمام سوالات پاسخ داده میشه. اگه انتقاد یا پیشنهادی هم داشتید ممنون میشم با ما در میان بزارید.
منابع: EE Power Electrical 4 U
