Tiristorul este ideal pentru reglarea puterii AC în orice, cu excepția unuia: este un dispozitiv cu jumătate de undă, ceea ce înseamnă că, chiar și cu conductivitate completă, se utilizează doar jumătate din puterea. Puteți include două tiristoare în paralel unul față de celălalt, așa cum se arată în figura 1, pentru a furniza modul de două jumătate ciclu de funcționare, dar acest lucru necesită porni impulsuri furnizate la electrozii de comandă a două surse izolate, dar sincrone, așa cum se vede din Fig.
Fig.1 Regulatorul cu unde întregi poate fi construit pe două tiristoare. Optocuploarele sunt utilizate pentru izolarea surselor de impulsuri de la tensiunea rețelei.
Cel mai util dispozitiv pentru reglarea practică a puterii de curent alternativ este un tiristor bidirecțional sau triac. După cum puteți vedea în Fig. triacul poate fi considerat drept două tiristoare inverse-paralele cu comandă de la o singură sursă de semnal. Triacurile sunt atât de flexibile, încât pot fi comutate la o stare conductivă atât cu un impuls pozitiv, cât și cu un impuls negativ de declanșare, indiferent de polaritatea instantanee a sursei de tensiune AC. Numele catodului și anodului pierd înțelesul pentru triac; Terminalul cel mai apropiat de electrodul de comandă a fost apelat, fără alte semnale, terminalul principal 1 (MT1), iar celălalt terminal a fost numit terminalul principal 2 (MT2). Pulsul de pornire este întotdeauna aplicat la ieșirea MT1 în același mod ca și în cazul unui tiristor aplicat în raport cu catodul.
Fig. 2. Triac: (a) structură, (b) un simbol.
Fig.3 Simplu "releu de stare solidă" pe un triac.
O aplicație foarte comună a triacului este controlul luminozității lămpii sau controlul vitezei motorului. Figura 4 prezintă o astfel de schemă. Poziția temporală a impulsurilor declanșatorului este stabilită de schimbătorul de fază RC; potențiometrul R2 reglează luminozitatea lămpii, în timp ce rezistența R1 limitează pur și simplu curentul când potențiometrul este setat la poziția minimă de rezistență. Impulsurile de declanșare în sine sunt formate dintr-un diistor, adică o diodă de declanșare bidirecțională. Dinistor poate fi imaginat ca un tiristor de joasă tensiune fără un electrod de comandă cu defect de avalanșă de joasă tensiune (aproximativ 30 V). Când diferența de potențial pe condensatorul C1 ajunge la nivelul defalcării în dynistor, impulsul instantaneu al descărcării condensatorului se întoarce pe triac.
Fig.4 Schema cea mai simplă pentru reglarea luminozității unei lămpi pe un triac cu control al fazei.
Este ușor să efectuați un comutator automat fotoelectric al lămpii prin atașarea unei fotocelulare ORP12 (rezistor dependentă de lumină) paralelă cu condensatorul C1. Rezistența fotoelement în întuneric este mare, de aproximativ 1 MW, dar scade la mai multe kohmi la lumina zilei, astfel încât triac nu pot fi stabilite pe foc, iar lampa este oprit. Dacă nu este necesară reglajul manual în întreruptor, rezistorul R2 poate fi înlocuit de un scurtcircuit.
Figura 5 arată modul în care triacul controlează puterea din sarcină, tăind partea inițială a fiecărui semicerc. Durata părții transmise depinde de întârzierea de fază a impulsului de pornire, determinată de rezistența R1 + R2 și capacitatea C1. În cea mai simplă schemă de control din figura 4, schimbarea de fază nu poate fi mai mare de 90 °, deoarece se folosește doar un singur lanț RC. Prin urmare, un astfel de sistem este un control slab la putere mică, deoarece se poate întâmpla salturi neașteptate din starea de oprire la puterea maximă.
O schemă mai perfectă este prezentată în figura 6; includerea unui lanț suplimentar RC (R3C3) oferă o schimbare de fază mai mare pentru un control mai bun la putere redusă. Îmbunătățirile ulterioare constau în introducerea următoarelor elemente: (a) un amortizor cu o constantă de timp R4C4 pentru a preveni trecerea eronată de la un dispozitiv anti-emf. sarcină inductivă și (b) filtru de frecvență radio L1C1 pentru suprimarea interferențelor. Elementul final trebuie întotdeauna administrat în triac sau tiristori de circuit, care funcționează pe principiul „trunchierea parte a vibrațiilor“, la fel de rapid și de oprire poate crea interferențe grave în rețeaua de alimentare.
Figura 5 Forma tensiunii pe sarcina în regulatorul triac cu o creștere graduală a trecerii de fază.
Există un număr mare de triacuri și tiristoare diferite care au fost utilizate la scară largă în aparatele de uz casnic. Ca și în cazul diodelor redresoare, pentru a selecta dispozitivul cu tensiunea și curentul nominal dorit, puteți consulta cataloagele și datele de referință.
Fig.6 Controlul puterii triacului cu o gamă largă de reglare și suprimarea interferențelor încorporate.
Majoritatea producătorilor produc dentiști adecvați, dar există și dispozitive numite quadrac, în care triajul și dinistorul sunt combinate.
Figura 7 prezintă carcasele și pinui triacurilor comune. Dacă triacul trebuie utilizat la putere maximă, atunci acesta trebuie să fie fixat la radiator.
Suprimarea interferențelor de radiofrecvență create de regulatoarele de triac sau tiristor cu comanda de fază devine mai dificilă și mai costisitoare pentru valorile mari ale curentului de sarcină. În încălzitoarele electrice și în alte sarcini cu o inerție mare, este posibil să se reducă interferențele prin săriți de fiecare dată numărul întreg de semicercuri. Astfel se evită schimbările abrupte ale curentului, care generează interferențe radio. Această metodă se numește pornire sau control intermitent cu un număr întreg de perioade. Această metodă nu este, în general, potrivită pentru controlul luminozității unei lămpi din cauza pâlpâirii. Pentru a pune în aplicare controlul cu un număr întreg de perioade, sunt potrivite chips-uri adecvate, cum ar fi SL441, care sunt activate la zero tensiune. Acestea determină traversarea la zero a tensiunii rețelei și asigură declanșarea triacului de la senzorul a cărui rezistență variază, de exemplu, de la un termistor.
Fig.7 Carcase de triace comune: (a) carcasa T066, (b) dispozitive de fixare cu filet, (c) carcasa din plastic T0220.