Diac là gì? Diac được biết đến là một trong những linh kiện bán dẫn được sử dụng nhiều trong các mạch điều chế 1 pha, 3 pha, các mạch chấn lưu điện tử, mạch bảo vệ quá áp,… Để hiểu hơn về cấu tạo, cũng như đặc tuyến đặc tuyến Volt – Ampe và một số ứng dụng của Diac. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông tin trong nội dung bài viết dưới đây.
Diac là gì? Công dụng của Diac trong mạch điện
Diac là một từ viết tắt của Diode AC, là một trong những loại diode có thể dẫn được dòng điện xoay chiều trong trường hợp điện áp đặt lên nó phải lớn hơn giá trị điện áp ngưỡng của nó.
Thông thường thì điện áp ngưỡng của một diac là khoảng 30V. Một trong những loại Diac thường được sử dụng nhiều trong thực tế đó là Diac DB3, DB3 bạn thường có thể tìm thấy trong một số mạch điện tử của một số thiết bị như: Bộ điều khiển quạt trần, bộ điều khiển đèn học, máy hút mùi, một số bộ chấn lưu điện tử,…
Để có thể hiểu hơn về công dụng của Diac trong mạch điện thì bạn cần phải hiểu rõ nguyên tắc hoạt động của nó. Để Diac có thể hoạt động thì điện áp đặt lên 2 cực của nó phải lớn hơn giá trị điện áp ngưỡng là 30V.
Chính đặc điểm này là một trong những ứng dụng chính của Diac, ta có thể coi Diac giống như một van điện áp, nó chỉ cho phép dòng điện đi qua khi điện áp đặt vào 2 đầu phải đủ lớn mà không cần quan tâm tới chiều của dòng điện.
Hầu hết, phần lớn các Diac đều được sử dụng để tạo ra các mạch điều khiển góc mở và kích hoạt pha cho một số linh kiện trong mạch chư Transistor, thyristor, Triac. Trong mạch điện Diac có công dụng nhận biết điện áp tới hạn để có thể dẫn và kích mở cho những linh kiện bên trên.
Đặc tuyến I-V của Diac
Chúng ta có thể thấy đặc tuyến I-V ở trên cho thấy rằng Diac chặn dòng điện theo cả 2 hướng cho đến khi điện áp đặt vào lớn hơn VBR , tại đó sẽ xảy ra một sự cố và Diac sẽ dẫn điện giống như Diode zenner đi qua một xung đột ngột của điện áp. Điểm VBR được gọi là điện áp đánh thủng của Diac hoặc điện áp ngắt.
Trong một diode zener thông thường, điện áp trên nó sẽ không đổi khi dòng điện tăng lên. Tuy nhiên, trong diac hoạt động của bóng bán dẫn làm cho điện áp giảm khi dòng điện tăng. Khi ở trạng thái dẫn, điện trở của diac rơi xuống giá trị rất thấp cho phép dòng điện có giá trị tương đối lớn chảy qua. Đối với hầu hết các diac có sẵn phổ biến như ST2 hoặc DB3, điện áp đánh thủng của chúng thường dao động trong khoảng từ 25 đến 35V.
Trạng thái làm việc này mang lại cho Diac đặc tính của điện trở âm như trên hình. Do Diac là một trong những thiết bị đối xứng. Do đó, nó có cả đặc tính của điện áp âm và điện áp dương và chính chế độ làm việc kháng điện áp âm này làm cho Diac thích với ứng dụng làm thiết bị kích hoạt cho Transistor, SCR hoặc Triac.
Một số ứng dụng của Diac
Như đã nêu ở trên, Diac thường được sử dụng như một thiết bị kích hoạt cho các thiết bị chuyển mạch bán dẫn khác, chủ yếu là SCR và Triac. Triac được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như điều chỉnh độ sáng của đèn và bộ điều khiển tốc độ động cơ và do đó, diac được sử dụng cùng với triac.
1. Điều khiển pha AC sử dụng Diac
Khi điện áp xoay chiều được cung cấp tăng vào đầu chu kỳ, tụ điện C được tích điện thông qua sự kết hợp của điện trở cố định, R1 và chiết áp, VR1 và điện áp trên các bản của nó tăng. Khi điện áp sạc đạt đến điện áp ngắt của diac (khoảng 30V đối với ST2), diac bị đánh thủng và tụ phóng điện qua diac.
Sự phóng điện tạo ra một xung đột ngột của dòng điện, làm cho triac dẫn điện. Góc pha mà triac được kích hoạt có thể được thay đổi bằng VR1 , điều khiển tốc độ sạc của tụ điện. Điện trở R1 giới hạn dòng cổng ở giá trị an toàn khi VR1 ở mức tối thiểu.
Khi Triac được kích hoạt, nó sẽ được duy trì ở trạng thái “ON” vì dòng tải được chạy qua nó, trong khi điện áp ở trên khu vực tổ hợp tụ điện trở kháng được giới hạn bởi điện áp
mở của triac và duy trì cho đến khi kết thúc nửa chu kỳ hiện tại của nguồn điện AC đầu vào.
Vào cuối nửa chu kỳ, điện áp cung cấp giảm xuống 0, giảm dòng điện qua triac bên dưới dòng giữ của nó, IH chuyển nó ra khỏi OFF và diac dừng dẫn. Điện áp cung cấp sau đó đi vào nửa chu kỳ tiếp theo của nó, điện áp tụ lại bắt đầu tăng (lần này theo hướng ngược lại) và chu kỳ bắn triac lại được lặp lại một lần nữa.
2. Bộ chuyển mạch (The Quadrac)
Các bộ chuyển mạch cơ bản thường sẽ có một cặp Diac và Triac. Tất cả trong một thiết bị hai chiều này được điều khiển cổng bằng cách sử dụng cực của điện áp đầu cực chính, có nghĩa là nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển pha toàn sóng với một số các thiết bị như điều khiển lò sưởi, điều chỉnh độ sáng đèn và điều khiển tốc độ động cơ AC, v.v.
Giống như Triac, Bộ chuyển mạch Quadrac là một thiết bị chuyển mạch bán dẫn có 3 cực được dán nhãn MT2 cho thiết bị đầu cuối chính một (thường là cực dương), MT1 cho thiết bị đầu cuối chính hai (thường là cực âm) và G cho thiết bị đầu cuối (Cực điều khiển).
Quadrac có sẵn trong nhiều loại chân tùy theo yêu cầu chuyển đổi điện áp và hiện tại của chúng với chân TO-220 là phổ biến nhất vì nó được thiết kế để thay thế chính xác cho hầu hết các thiết bị triac.
