- Construcció de DIAC
- Corba característica DIAC
- Aplicacions DIAC
- Exemple pràctic de DIAC
- La construcció de Quadrac
DIAC és un dispositiu semiconductor que té tres capes i dues unions. La paraula DIAC consta de dues parts, DI i AC. El DI significa el díode (o dos. Com Di, Tri, Quad, Penta, etc.) i el CA significa corrent altern. DIAC és l’acrònim del díode per a corrent altern .
A la imatge següent es mostra el símbol DIAC.
El DIAC és una combinació de dos díodes en paral·lel, un en polarització directa i l’altre en condició de polarització inversa respecte als dos costats. DIAC és un díode especialment construït, que permet passar el corrent en ambdues direccions quan es compleixen determinades condicions.
Una cosa més interessant del DIAC és que, a causa de la direcció especificada del flux de corrent, es considera un dispositiu bidireccional. DIAC només té dos pins d'ànode i no hi ha pins de càtode. Aquests dos terminals d'ànode es refereixen sovint a la terminal principal 1 (MT1) i a la terminal principal 2 (MT2).
Construcció de DIAC
La construcció DIAC segueix la mateixa regla que una construcció de transistors típica sense el terminal Base. Com s’ha comentat anteriorment, la construcció DIAC té dos terminals principals, MT1 i MT2. La construcció DIAC utilitza dos materials de tipus P i tres materials de tipus N sense el terminal de la porta.
A la imatge superior, es mostren tres regions de tipus N amb el nom de NA, NB i NC.
Les regions de tipus P es mostren com a PA i PB. Si el terminal MT1 va ser més positiu que el MT2, el corrent fluirà en la direcció de PA -> NB -> PB -> NC. Quan es produeix la situació inversa, el terminal MT2 es va tornar més positiu que el MT1 i el corrent fluirà en una direcció de PB -> NB -> PA -> NA.
El DIAC només comença a conduir el corrent quan s’arriba a la tensió de ruptura.
Durant les situacions d'avaria, es produeix una disminució sobtada de la caiguda de tensió a través del DIAC i el flux de corrent augmentarà a través d'ell. Aquest estat s’anomena regió de resistència dinàmica negativa. La conducció continua fins que el corrent disminueix fins a un cert valor anomenat com a corrent de retenció. Per sota d’aquest corrent de retenció, la resistència DIAC esdevé elevada i entrarà en estat no conductor.
Com que el DIAC és un dispositiu bidireccional, passarà per ambdues direccions del corrent.
Corba característica DIAC
A la imatge anterior, es mostra la característica IV real de DIAC. La corba sembla la paraula anglesa Z. El DIAC es manté en estat no conductor fins que s’assoleix el voltatge de ruptura. La corba lenta abans d’anar a la línia recta es deu al corrent de fuita. Després d’arribar a la tensió de ruptura, el DIAC entra en estat de baixa resistència i s’incrementa ràpidament el flux de corrent a través del díode, que es mostra com una línia recta. Però durant l'estat de conducció actual, la caiguda de tensió a través del díode es redueix, de manera que la línia no és perfecta de 90 graus.
Aplicacions DIAC
El DIAC està dissenyat específicament per activar TRIAC o un SCR. Com s’ha comentat anteriorment, el DIAC entra en conducció d’allaus a la tensió de ruptura. A causa d'això, el dispositiu presenta característiques de resistència negatives i la caiguda de tensió a través d'ell disminueix dràsticament, normalment fins a uns 5 volts. Això crea un trencament de corrent suficient per activar o activar un TRIAC o un SCR.
El DIAC també és aplicable per a aplicacions d’activació simètrica, ja que el DIAC condueix en ambdues direccions.
Ara la pregunta més important és: per què necessitem DIAC per activar un TRIAC?
El TRIAC no dispara simètricament i, per això, el TRIAC no s’activa al mateix nivell de tensió de la porta per a una polaritat que per a l’altra. Això condueix a un resultat indesitjable. El tret asimètric dóna lloc a una forma d'ona de corrent que té una major varietat de freqüències harmòniques que condueix a possibilitats incertes dins del circuit de potència. Per recuperar-se d’aquesta situació i reduir el contingut harmònic d’un sistema d’alimentació, DIAC es col·loca en sèrie amb la porta d’un TRIAC.
L’aplicació bàsica DIAC es mostra a la imatge següent, on s’utilitza el DIAC com a dispositiu d’activació del TRIAC.
El DIAC està connectat en sèrie amb la porta d’un TRIAC. El DIAC no permet cap corrent de porta fins que el voltatge de desencadenament hagi assolit un cert nivell repetible en ambdues direccions. En aquest cas, el punt de tret del TRIAC des del cicle mig fins al següent cicle tendeix a ser més consistent i redueix el contingut harmònic total del sistema.
Exemple pràctic de DIAC
Vegem un circuit pràctic amb DIAC. Al circuit següent es fa servir un DIAC per parpellejar un LED.
La construcció és bastant senzilla, consta de dos díodes 1N4007 que són un díode rectificador de 1000 V 1A i un condensador de 47uF amb una potència mínima de 300 V. Per al DIAC, es poden utilitzar DB3, DB4 o NTE6408. S'utilitzen dues resistències de 20k i 100 ohms (½ watt) juntament amb un LED estàndard de color blau (3v)
Aquí s’utilitzen dos díodes amb finalitats de seguretat que converteixen el corrent altern en corrent continu. El condensador es carrega ràpidament pels díodes i, tan bon punt la tensió carregada arriba al voltatge de ruptura de DIAC, comença a conduir-se i a encendre el LED. Després d’encendre el LED i mentre el corrent passa pel DIAC, la caiguda de tensió disminueix i l’estrella del condensador es descarrega a través de la resistència 20k.
El temps d’encesa i apagada del LED es pot controlar canviant el valor del condensador.
A continuació, la simulació es mostra a Proteus.
La construcció de Quadrac
Quadrac és un tipus especial de tiristor que utilitza DIAC i TRIAC en un sol paquet. En aquest dispositiu, DIAC s'utilitza per activar internament el TRIAC. Quadrac té una àmplia gamma d’aplicacions com ara la commutació, el control de la modulació de temperatura, el control de velocitat o diverses aplicacions relacionades amb els dimmer.