aulaEI09 - eletronica24h

Busca
Ir para o conteúdo

Menu principal:

Educacional > Cursos > Eletronica Basica 2
Aula08        Indice de Aulas    Aula10
Eletrônica Basica 2
Aula  09:  DIAC - TRIAC

1. DIAC
   O Diodo de quatro  camada bilateral (DACI = DIode AC) é um   dispositivo de quatro camadas que pode conduzir   nos dois sentidos quando a tensão aplicada, com qualquer polaridade,  ultrapassar um determinado valor chamado de tensão de breakover (UBO),  voltando a cortar quando a tensão (corrente)   cair abaixo de um valor chamado de tensão (corrente) de manutenção, UH (IH).A Figura 1 mostra a estrutura interna, o símbolo  e a curva característica.
              
                             ( a )                                            ( b )                                               ( c )

Figura 1 -  DIAC  ( a ) Estrutura  ( b )  símbolo  (  c ) Curva característica

2. TRIAC
  Quando é necessário controlar   a potência em uma carga AC, com corrente   nos dois sentidos, pode ser usado o circuito visto com   dois SCR’s em antiparalelo ou usar um TRIAC. O TRIAC desta forma pode  ser entendido como sendo equivalente  a  dois SCR’s ligados em anti-paralelo.
     O  TRIAC  também pode  ser entendido como um DIAC no qual foi adicionado um terminal de controle permitindo  disparar o dispositivo com diferentes valores de tensão.  Como o  TRIAC dispara com tensão positiva ou negativa não tem mais sentido  em falar em anodo ( terminal +) e catodo ( terminal - ), ao invés disso  os dois terminais são chamados de terminal principal 1 (MT1 ou T1)  e terminal principal 2 (MT2 ou T2).
O TRIAC  também  pode ser entendido como sendo um DIAC com o terminal de controle (gate), permitindo  desta forma  controlar   a tensão de disparo, pois assim como no SCR,   com IG=0, para disparar   o TRIAC é necessário uma tensão entre T2 (terminal principal 2)  e T1(terminal  principal 1) muito alta. Com IG ¹ 0 diminui o valor da tensão entre T2 e T1 que dispara  o TRIAC.

2.1 Modos de disparo
   O TRIAC pode ser posto em condução tanto para tensão de  gate positiva ou negativa independentemente   da polaridade de T1 em relação a T2,  desta forma existem quatro modos de se disparar um TRIAC, os quais estão  indicados na Figura 2.
Como a corrente principal (IT) tem influencia   sobre  a corrente de gate,  o valor da corrente de gate necessária para disparar   o TRIAC é diferente, dependendo do sentido relativo de ambas as  correntes. Se a corrente principal  está  em concordância  com a de gate  (modos a e b),  será  necessário uma  corrente menor, caso contrário  (modos  c e d) a corrente de gate deverá ser maior. Por isso mesmo  os modos preferidos são os modos   a  e   b.



Figura 2 - Modos de disparo do  TRIAC


3. Circuitos de disparo do TRIAC
     São parecidos com os do SCR, lembrando que o reset é o mesmo, basta fazer a corrente principal zero ou fazer a tensão entre MT1 e MT2 zero.

3.1 Chave estatica assincrona
    O uso do TRIAC como chave assíncrona  em circuitos CA leva algumas vantagens em relação à chave  mecânica. Permite por exemplo  controlar  grandes potências  a partir  de potências  relativamente  pequenas, TRIAC não apresenta “trepidação “ (o que acontece  com um rele) ao conduzir, não há aparecimento de arco voltaico  (o que acontece com um relá), permitindo um grande   número de operações. A grande desvantagem é  a dissipação de calor, sendo necessário o uso de dissipador.  Outra desvantagem é a possibilidade de aparecimento de grandes picos de  corrente ao ligar o circuito a primeira vez, principalmente no caso de circuitos  resistivos.


Figura 3 - TRIAC como chave estatica assincrona

A chave CH na Figura 3 pode ser uma  chave comum, um reed switch, termostato, etc. O controle de gate pode vir de  um transistor, termistor, sensor de luz ou de um circuito lógico.

3.2.  Chave estatica sincrona
     O  TRIAC operando no modo assíncrono tem como principal inconveniente o  fato da possibilidade  de serem gerados  surtos  de corrente muito elevados  no instante que o TRIAC  é  chaveado, principalmente se no instante que   o TRIAC for  gatilhado a tensão  da rede estiver passando  por um  pico e a carga for resistiva. No modo  síncrono  o TRIAC  somente será levado à condução     quando a tensão da rede estiver passando próximo do zero,  daí  os circuitos   que efetuam este tipo de  controle  serem chamados de   Zero Voltage Switching (ZVS). Na Figura 4 o circuito ZVS comanda o disparo do TRIAC somente quando a tensão  de entrada estiver passando  próximo  de zero, não deixando o TRIAC disparar se a tensão de entrada  for muito alta.

                     
Figura 4 -  Chave  sincrona  

3.3. Controle de potencia  - Dimmer
    A luminosidade de uma lâmpada ou o controle de temperatura de um aquecedor, pode ser controlada através da variação da potência  elétrica que lhe é entregue, e isso pode ser feiro alterando-se  o angulo de disparo durante cada semi ciclo. A Figura 5 mostra um circuito simples que controla a potência  de uma lâmpada.


Figura 5 -  Circuito de controle de potencia  - Dimmer

      Na Figura 5, o capacitor C1 é carregado (no semiciclo positivo ou semiciclo  negativo) através do potenciômetro de controle Rv e a resistência  R1, C2 se carrega depois gerando um atraso.  Após um tempo (angulo de disparo) a tensão  no  DIAC dispara quando a tensão  no capacitor C2 atingir a tensão de disparo (breakover, UBO). O capacitor  C2 se descarrega através do DIAC e no gate do TRIAC disparando-o  para um determinado angulo de disparo (modo de disparo 1 na figura 2). O procedimento é o mesmo no semi ciclo negativo (modo de disparo 2). A figura 6 mostra o grafico da tensão na lampada para um determinado angulo de disparo qF.  Quanto menor qF   maior a potencia  eletrica entregue para a carga, se o angulo de disparo for proximo de 180 graus a carga recebe 0 de potencia, se por exemplo a carga for uma lampada e possivel controlar a sua luminosidade .


Figura 6 - Forma de onda da tensão na carga para um angulo de disparo

A  mudança brusca de corrente de zero para um determinado valor  produz radio freqüência (RF)  que  causa interferências em  aparelhos de radio colocados na mesma  rede.  O indutor Lf e o capacitor Cf,  na Figura 7, funcionam como um filtro passa baixas que reduz essa interferência  a um nível aceitável


Figura 7 -  Circuito de controle de potencia  com filtro de RF (Lf e Cf)
.
3.4. Luz crepuscular
      No circuito da Figura 8 a luz acende automaticamente quando escurece e apaga  quando amanhece. Quando  o LDR é iluminado, a sua resistência diminui desta forma impedindo  que o capacitor se carregue desta forma a tensão de disparo do DIAC não  é atingida, a lâmpada permanece apagada.
Na ausência de  luz,  a resistência do LDR aumenta permitido que a tensão no capacitor  possa atingir a tensão de disparo do DIAC desta forma disparando o TRIAC.  Se o LDR for iluminado novamente  a  lâmpada apagará.  Esse  circuito tem uma vantagem em relação aos circuitos com CI: não precisa de alimentação em CC.

Figura 8 - Luz crepuscular

4. Experiencia:  Modos de disparo do TRIAC
4.1. Abra o arquivo ExpEN2_16  Modo de disparo do TRIAC  e  identifique os circuitos da Figura 9. Inicie a simulação e verifique o funcionamento de cada um dos  4 modos de disparo do TRIAC e para isso use as chaves A,B,C e D para disparar e as chaves 1,2,3 e 4 para resetar.


Figura 9 - Modos de disparo do TRIAC -  Circuitos para  Experiencia

4.2. Escreva as suas conclusões

5. Experiencia: DIAC como oscilador de relaxação
5.1. Abra o arquivo ExpEN2_17_DIAC como oscilador de relaxação e identifique o circuito da Figura 10. Inicie a simulação e anote as formas de onda no capacitor e resistencia RL medindo o periodo.
T=____________

Figura 10 - Oscilador de relaxação com DIAC para experiencia

5.2. Escreva as suas conclusões.
Aula08        Indice de Aulas      Aula10
 
Copyright 2015. All rights reserved.
Voltar para o conteúdo | Voltar para o Menu principal