TRIAC là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng của TRIAC

Khái niệm TRIAC là gì? 

TRIAC là một thành phần điện tử quan trọng trong ngành điện tử và điện công nghiệp. Để hiểu rõ hơn về TRIAC là gì, chúng ta cần tìm hiểu chi tiết về nó.

TRIAC là gì. Nó là một loại phần tử bán dẫn có cấu trúc phức tạp, bao gồm năm lớp bán dẫn. Cấu trúc của nó tạo thành một hệ thống  P-N-P-N, giống như cấu trúc của Thyristor, cho phép nó dẫn dòng điện theo cả hai chiều giữa hai cực T1 và T2.

Điểm đặc biệt của TRIAC là gì:  Nó có khả năng dẫn dòng điện trong cả hai chiều giữa hai cực T1 và T2. Điều này có nghĩa là nó có thể điều khiển dòng điện xoay chiều (AC) một cách hiệu quả.

Để điều khiển TRIAC, chúng ta chỉ cần cấp xung điện lên chân G (Gate) của nó. Khi có xung điện tác động lên chân G, TRIAC sẽ bắt đầu dẫn dòng điện giữa các cực T1 và T2, cho phép điều khiển tải kết nối với nó.

Ví dụ, TRIAC thường được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển độ sáng của đèn, tốc độ của quạt, hay bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu điều khiển dòng điện xoay chiều.

Như vậy, khái niệm TRIAC là gì? Có thể kết luận: TRIAC là một thành phần quan trọng trong việc điều khiển dòng điện xoay chiều. Việc nắm rỏ khái niệm TRIAC là gì ? Là điều bắt buộc cần thiết đối với những người làm việc trong lĩnh vực điện tử.

Cách phân loại TRIAC 

TRIAC ( TRIAC còn được gọi là Triode for Alternating Current) là một thành phần điện tử có vai trò quan trọng trong việc điều khiển dòng điện xoay chiều (AC) trong các ứng dụng điện công nghiệp và điện tử. Để hiểu rõ hơn về sự phân loại của TRIAC là gì và cách nó hoạt động như thế nào, bạn cần xem xét các loại TRIAC phổ biến.

Loại TRIAC 3Q:

• TRIAC 3Q là một loại TRIAC có khả năng được kích hoạt ở ba góc phần tư của chu kỳ dòng điện xoay chiều (góc phần tư 1, 2 và 3). Điều này có nghĩa là nó có thể điều khiển dòng điện AC chỉ trong ba phần tư của mỗi chu kỳ AC.
• Điểm đặc biệt của TRIAC 3Q là nó không yêu cầu mạch bảo vệ bổ sung. Do đó, trong các ứng dụng có tải không điện trở, TRIAC 3Q thường được xem xét là một lựa chọn hiệu quả hơn so với TRIAC tiêu chuẩn.

Loại TRIAC 4Q:

 

• TRIAC 4Q, ngược lại, là một loại TRIAC có khả năng được kích hoạt trong bốn chế độ khác nhau của chu kỳ dòng điện xoay chiều. Để thực hiện điều này, 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.
• Điều này cho phép TRIAC 4Q kiểm soát dòng điện AC trong toàn bộ chu kỳ và chuyển đổi chính xác. Điều này làm cho TRIAC 4Q phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi kiểm soát chính xác hơn và khả năng điều chỉnh mạnh mẽ.

Như vậy, TRIAC được phân loại dựa trên số lượng góc phần tư của chu kỳ AC mà nó có khả năng điều khiển. TRIAC 3Q thích hợp cho các ứng dụng đơn giản hơn, trong khi TRIAC 4Q là lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự kiểm soát chính xác và linh hoạt hơn.

Cấu tạo của TRIAC là gì?

Cấu tạo chính của TRIAC là gì, nó bao gồm những bộ phận sau:

 

• Các Lớp Bán Dẫn (PNPN): TRIAC bao gồm bốn lớp bán dẫn liên tiếp, tạo thành một cấu trúc P-N-P-N. Lớp bán dẫn P đứng cho “dương” và lớp bán dẫn N đứng cho “âm.” Cấu trúc này cho phép TRIAC dẫn dòng điện trong cả hai chiều, từ chân MT2 đến chân MT1 và ngược lại.
• Chân MT1 và MT2: TRIAC có hai chân chính: MT1 và MT2. Chúng được kết nối với dòng điện xoay chiều mà bạn muốn điều khiển. Dòng điện này sẽ chảy qua TRIAC từ MT1 đến MT2 hoặc ngược lại tùy thuộc vào cách kích hoạt TRIAC.
• Chân Gate (G): Chân Gate là nơi bạn cung cấp xung điện áp để kích hoạt TRIAC. Khi có xung điện áp đủ tại chân Gate, TRIAC sẽ mở và cho phép dòng điện chảy giữa MT1 và MT2.
• Diode Bảo Vệ (D1 và D2): TRIAC thường được trang bị hai Diode bảo vệ, thường được gọi là D1 và D2. Chúng được sử dụng để bảo vệ TRIAC khỏi các dao động điện áp không mong muốn và để đảm bảo rằng TRIAC chỉ hoạt động khi được kích hoạt.

Cấu trúc này cho phép TRIAC thực hiện chức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều một cách hiệu quả, điều này rất quan trọng trong nhiều ứng dụng điện tử và điện.

Nguyên lý hoạt động của TRIAC là gì?

TRIAC (còn được gọi là Triode for Alternating Current) là một linh kiện điện tử chuyên dùng để điều khiển các thiết bị hoạt động dưới nguồn điện xoay chiều (AC). Để hiểu cách Triac hoạt động và nguyên lý làm việc của nó, chúng ta cần xem xét cách các chân của TRIAC tương tác và điều khiển dòng điện.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản của TRIAC là gì?

TRIAC  có hai chân chính được gọi là “MT1” và “MT2,” cùng với một chân cổng điều khiển “G” (gate). Triac có khả năng điều khiển dòng điện bằng cách mở và đóng dẫn dòng AC. Điều đặc biệt ở Triac là nó có thể điều khiển dòng điện theo cả hai chiều của chu kỳ AC, bao gồm xung dương (dòng đi vào cực điều khiển) và xung âm. Tuy nhiên, việc mở TRIAC bằng xung dòng điều khiển âm thường cần phải có một dòng điều khiển lớn hơn so với việc mở bằng xung dương.

Lợi ích của việc sử dụng dòng điều khiển dương:

Thực tế, để đảm bảo tính đối xứng của dòng điện qua TRIAC, việc sử dụng xung dương là tối ưu hơn. Khi bạn sử dụng dòng điều khiển dương để mở TRIAC, bạn có độ nhạy cao hơn và khả năng điều khiển chính xác hơn về thời điểm mở và đóng dẫn dòng. Điều này đồng nghĩa với việc điều khiển các thiết bị hoạt động dưới nguồn điện xoay chiều sẽ được thực hiện một cách hiệu quả và tin cậy hơn.

Như vậy, việc sử dụng dòng điều khiển dương làm cho việc điều khiển TRIAC trở nên ổn định và hiệu quả hơn trong các ứng dụng thực tế.

Các bước đo, kiểm tra TRIAC bằng đồng hồ vạn năng

Bước 1: Điều chỉnh công tắc đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở cao (100K). Tiến hành nối que đo dương của đồng hồ với chân MT1 của TRIAC và nối que đo âm tới chân MT2 của TRIAC.

Bước 2: Kim đồng hồ vạn năng sẽ nhảy lên và cho kết quả với giá trị điện trở cao. Sau đó bạn tiếp tục chuyển công tắc đồng hồ để chọn sang thang đo điện trở thấp. Tiến hành kết nối MT1 – cổng G với que đo dương và MT2 với que đo âm.

Bước 3: Kim đồng hồ vạn năng khi đó sẽ cho kết quả  giá trị điện trở thấp. Nếu bạn thực hiện đúng các bước như trên thì TRIAC vẫn còn hoạt động tốt.

Trường hợp TRIAC bị hỏng thì bạn chỉ cần mua đúng linh kiện, thay thế đúng chân là được. Khi thay thế cũng cần chú ý một số vấn đề như sau:

• Nắm được thông số định mức của dòng điện qua T1, T2 để dễ dàng chọn mua được loại TRIAC phù hợp
• Khi chọn dòng điện IG điều khiển tối thiểu và tối đa phù hợp. Nếu bạn chọn sai dòng điện qua các chân G có thể khiến cho thiết bị TRIAC nhanh bị hỏng.

bạn đã hiểu được TRIAC là gì. Nó là một linh kiện điện tử quan trọng có vai trò như một công tắc điều khiển dòng điện xoay chiều (AC). Tính năng hai chiều của TRIAC làm cho chúng trở thành một lựa chọn thuận tiện cho việc chuyển đổi dòng điện xoay chiều. Do đó, việc áp dụng một kích hoạt ở góc pha điều khiển của dòng điện xoay chiều trong mạch chính. Cho phép điều khiển dòng điện trung bình chảy vào tải, điều này gọi là điều khiển pha. Các ứng dụng của TRIAC rất đa dạng và bao gồm như sau:

• Điều khiển ánh sáng: TRIAC thường được sử dụng trong các đèn bàn có khả năng điều chỉnh độ sáng, giúp người dùng tạo môi trường ánh sáng phù hợp với nhu cầu sử dụng.
• Điều khiển quạt trần: Các bộ điều khiển quạt trần trong nhà sử dụng TRIAC để kiểm soát tốc độ quạt, giúp điều chỉnh luồng không khí và nhiệt độ trong phòng.
• Điều khiển động cơ nhỏ: TRIAC có khả năng điều khiển động cơ cảm ứng nhỏ, giúp kiểm soát tốc độ hoạt động của nó.
• Ứng dụng công nghiệp: Nó cũng được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như điều khiển nhiệt độ trong lò nướng công nghiệp, tủ hấp, tủ sấy, và nồi hơi.
• Điều khiển gia dụng nhỏ: TRIAC được sử dụng để kiểm soát các thiết bị gia đình như ấm đun nước, máy làm sữa chua, và các thiết bị khác chạy bằng điện xoay chiều.

• Điều khiển đèn chiếu sáng ngoại trời: Trong các hệ thống chiếu sáng ngoại trời như đèn đường, đèn sân vườn, TRIAC có thể được sử dụng để điều khiển ánh sáng vào ban đêm và tắt vào ban ngày.
• Máy pha cà phê tự động: TRIAC thường được sử dụng trong máy pha cà phê tự động để kiểm soát quá trình pha cà phê và điều chỉnh nhiệt độ.
• Điều khiển tủ lạnh và máy lạnh: TRIAC có thể được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ bên trong tủ lạnh và máy lạnh, giúp duy trì điều kiện lưu trữ tốt cho thực phẩm và hàng hóa. Cụ thể sử dụng trong việc lắp đặt, sửa tủ lạnh..
• Máy trạm sạc điện thoại di động: Các máy trạm sạc điện thoại di động sử dụng TRIAC để điều chỉnh quá trình sạc và ngăn việc sạc quá nhanh hoặc quá lâu.

Mặc dù công suất của TRIAC không lớn, chi phí thấp và tính ứng dụng rộng rãi làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng công suất thấp. Tuy nhiên, khi cần công suất cao hơn, người ta thường sử dụng hai Thyristor đặt đối song song với nhau thay vì TRIAC. TRIAC không thích hợp cho các ứng dụng chuyển mạch công suất cao do đặc tính chuyển mạch không đối xứng.TRIAC là một linh kiện quan trọng trong các ứng dụng điều khiển dòng điện xoay chiều và điều khiển các thiết bị điện nhỏ.