DIAC là một thiết bị bán dẫn có ba lớp và hai điểm nối. Từ DIAC bao gồm hai phần là DI và AC. DI là viết tắt của diode (hoặc hai. Giống như Di, Tri, Quad, Penta, v.v.) và AC là viết tắt của Dòng điện xoay chiều. DIAC là từ viết tắt của diode cho dòng điện xoay chiều .
Trong hình dưới đây, biểu tượng DIAC được hiển thị.
DIAC là sự kết hợp của hai điốt song song, một điốt phân cực thuận và một điốt còn lại ở điều kiện phân cực ngược đối với cả hai bên. DIAC là một diode được cấu tạo đặc biệt, cho phép dòng điện đi qua cả hai hướng khi đáp ứng các điều kiện nhất định.
Một điều thú vị nữa về DIAC là, do không có hướng xác định của dòng điện, nó được coi như một thiết bị hai chiều. DIAC chỉ có hai chân Anode và không có chân cathode nào ở đó. Hai cực dương đó thường được gọi là Cổng chính 1 (MT1) và Cổng chính 2 (MT2).
Xây dựng DIAC
Cấu trúc DIAC tuân theo quy tắc tương tự như cấu trúc bóng bán dẫn điển hình không có đầu cuối Cơ sở. Như đã thảo luận ở trên, việc xây dựng DIAC có hai thiết bị đầu cuối chính là MT1 và MT2. Cấu trúc DIAC sử dụng hai vật liệu loại P và ba vật liệu loại N mà không có thiết bị đầu cuối cổng.
Trong hình trên, Ba vùng kiểu N được hiển thị với tên là NA, NB và NC.
Các vùng loại P được hiển thị dưới dạng PA và PB. Nếu cực MT1 trở nên tích cực hơn MT2, dòng điện sẽ chạy theo hướng PA -> NB -> PB -> NC. Khi tình huống ngược lại xảy ra, cực MT2 trở nên tích cực hơn MT1 và dòng điện sẽ chạy theo hướng PB -> NB -> PA -> NA.
Các DIAC chỉ bắt đầu thực hiện việc hiện khi điện áp cố đạt được.
Trong các tình huống sự cố, có một sự sụt giảm điện áp đột ngột xảy ra trên DIAC và dòng điện sẽ tăng qua nó. Trạng thái này được gọi là vùng kháng động âm. Quá trình dẫn tiếp tục cho đến khi dòng điện giảm đến một giá trị nhất định được gọi là dòng điện giữ. Dưới dòng điện giữ này, điện trở DIAC trở nên cao và nó sẽ chuyển sang trạng thái không dẫn điện.
Vì DIAC là thiết bị hai chiều, nên nó sẽ xảy ra cho cả hai hướng của dòng điện.
Đường cong đặc trưng DIAC
Trong hình trên, đặc tính IV thực tế của DIAC được hiển thị. Đường cong trông giống như từ tiếng Anh Z. DIAC vẫn ở trạng thái không dẫn điện cho đến khi đạt đến điện áp đánh thủng. Đường cong chậm trước khi đi đến đường thẳng là do dòng điện rò. Sau khi đạt đến điện áp đánh thủng, DIAC chuyển sang trạng thái điện trở thấp và dòng điện chạy qua diode tăng nhanh, được biểu diễn dưới dạng đường thẳng. Nhưng trong trạng thái dẫn dòng, điện áp giảm trên diode bị giảm, do đó đường dây không hoàn hảo 90 độ.
Ứng dụng DIAC
Các DIAC được thiết kế đặc biệt để kích hoạt TRIAC hoặc SCR. Như đã thảo luận ở trên, DIAC đi vào trạng thái tuyết lở dẫn ở điện áp ngắt. Do đó, thiết bị thể hiện các đặc tính điện trở âm và điện áp rơi trên nó giảm đáng kể, thường xuống khoảng 5 Volts. Điều này tạo ra ngắt dòng điện đủ để bật hoặc kích hoạt TRIAC hoặc SCR.
DIAC cũng có thể áp dụng cho các ứng dụng kích hoạt đối xứng, vì DIAC dẫn theo cả hai hướng.
Bây giờ câu hỏi quan trọng nhất là, tại sao chúng ta cần DIAC để kích hoạt TRIAC?
TRIAC không kích hoạt đối xứng và do đó, TRIAC không kích hoạt ở cùng một mức điện áp cổng cho một cực như đối với cực kia. Điều này dẫn đến một kết quả không mong muốn. Việc bắn không đối xứng dẫn đến một dạng sóng dòng điện có nhiều tần số hài hơn dẫn đến các khả năng không chắc chắn bên trong mạch Nguồn. Để khắc phục tình trạng này và để giảm nội dung sóng hài trong hệ thống điện, DIAC được đặt nối tiếp với cổng TRIAC.
Ứng dụng DIAC cơ bản được hiển thị trong hình ảnh dưới đây, nơi DIAC đang được sử dụng như một thiết bị kích hoạt của TRIAC.
DIAC được mắc nối tiếp với cổng TRIAC. DIAC không cho phép bất kỳ dòng cổng nào cho đến khi điện áp kích hoạt đạt đến mức có thể lặp lại nhất định theo cả hai hướng. Trong trường hợp này, điểm bắn của TRIAC từ một nửa chu kỳ đến nửa chu kỳ tiếp theo có xu hướng nhất quán hơn và nó làm giảm tổng hàm lượng hài của hệ thống.
Ví dụ thực tế về DIAC
Chúng ta hãy xem một mạch thực tế sử dụng DIAC. Trong mạch bên dưới, DIAC được sử dụng để nhấp nháy đèn LED.
Cấu tạo khá đơn giản, nó bao gồm hai diode 1N4007 là một diode chỉnh lưu 1000V 1A và một tụ điện 47uF với định mức ít nhất là 300V. Đối với DIAC, có thể sử dụng DB3, DB4 hoặc NTE6408. Hai điện trở 20k và 100 Ohms (½ Watt) được sử dụng cùng với đèn LED tiêu chuẩn màu xanh lam, (3v)
Ở đây hai điốt được sử dụng cho mục đích an toàn chuyển đổi AC thành DC. Tụ điện nhanh chóng được điốt sạc và ngay sau khi điện áp được sạc đạt đến điện áp đánh thủng của DIAC, nó bắt đầu dẫn điện và bật đèn LED. Sau khi bật đèn LED và trong khi dòng điện chạy qua DIAC, điện áp giảm và sao tụ phóng điện qua điện trở 20k.
Thời gian bật và tắt của đèn LED có thể được điều khiển bằng cách thay đổi giá trị tụ điện.
Trong hình dưới đây, mô phỏng được hiển thị trong Proteus.
Cấu trúc Quadrac
Quadrac là một loại Thyristor đặc biệt sử dụng DIAC và TRIAC trong một gói duy nhất. Trong thiết bị này, DIAC được sử dụng để kích hoạt TRIAC bên trong. Quadrac có một loạt các ứng dụng như chuyển mạch, điều khiển điều chế nhiệt độ, Điều khiển tốc độ hoặc các ứng dụng liên quan đến điều chỉnh độ sáng khác nhau.