Kaj je TRIAC?

TRIAC je električna komponenta, ki ima dva kabla, ki se uporabljata za priključitev izmeničnega toka (AC), in tretji vodnik, ki se uporablja za proženje naprave. Za razliko od nekaterih drugih naprav, kot so tranzistorji in diode, lahko TRIAC vodi tok v katero koli smer med svojima dvema prevodnima kabloma. Sprožilni del naprave, imenovan njegova vrata, vklaplja ali izklaplja napravo do različnih stopenj. Z uporabo vrat v povezavi s fazo izmeničnega toka je mogoče TRIAC nastaviti tako, da dovoli le del izmeničnega signala, da prehaja skozi njega, in se pogosto uporablja v napravah, kot so zatemnitvena stikala in krmilniki hitrosti električnega motorja.

Beseda TRIAC, ustvarjena z združitvijo triode z AC, je bila prvotno trgovsko ime, ki ga je General Electric uporabljal za svojo različico polnovalnega stikala za izmenični tok, ki temelji na siliciju in krmili vrata. Od prvotne izdaje pa je ta beseda postala splošno ime za vse takšne naprave. Pravilno se naprave imenujejo dvosmerni ali dvostranski triodni tiristorji. Občasno se napravi preprosto imenuje tiristor, kar je priročno, a ne povsem natančno, saj je naprava v bistvu konfiguracija dveh tiristorjev.

Tiristor je specializirana polprevodniška naprava, ki je običajno sestavljena iz štirih plasti silicija, ki so zliti skupaj. Štiri posamezne plasti silicija so obdelane tako, da imajo izmenične električne naboje pozitivno-negativno-pozitivno-negativno ali PNPN. Vsak konec plasti služi kot priključek za dostop do tiristorja. Pozitivni konec je anoda naprave, negativni konec pa njena katoda. Povezava vrat se izvede tudi s pozitivno nabitim slojem, ki je stisnjen med obema negativno nabitima slojema.

V statičnih pogojih se izmenične plasti naboja upirajo, kar omogoča, da električni tok teče skozi tiristor. Vendar pa obstaja omejitev glede količine napetosti, ki se ji naprava lahko upre. Če napetost, ki se uporablja na napravi, preseže to mejo, bo naprava podlegla učinku, imenovanemu plaz, in začela voditi električni tok.

Za nadzor tiristorja se na njegova vrata uporabi negativna napetost. To spremeni naboj v pozitivni plasti v bolj negativni naklon, kar lahko sproži plaz. S spreminjanjem napetosti na vratih je mogoče spreminjati plazovito točko tiristorja, kar omogoča napravi, da prevaja električni tok le pri vnaprej določeni napetosti ali nad njo.

Izmenični signali se nenehno izmenjujejo od polne pozitivne napetosti proti ničelni napetosti, nato proti polni negativni napetosti, nazaj proti ničelni napetosti in nato spet nazaj proti polni pozitivni napetosti. To pomeni, da izmenični signal nenehno spreminja svojo napetostno raven. Posledično se lahko s spreminjanjem napetosti vrat tiristorja spreminja in nadzira odstotek izmenične napetosti, ki lahko prehaja skozi napravo.
Tiristorji pa lahko prevajajo električni tok samo v eno smer, kar bo blokiralo polovico izmenične napetosti na enak način kot dioda. Za uporabo polne izmenične napetosti je TRIAC sestavljen iz dveh tiristorjev. S priključitvijo anode enega tiristorja na katodo drugega na enem koncu ter preostalo katodo in anodo na drugem koncu lahko obe napravi vodita eno samo izmenično napetost v obe smeri. Oba vrata, ki sta tudi medsebojno povezana, omogočata enemu krmilnemu signalu na vratih za krmiljenje AC signala, ki poteka skozi TRIAC. Na ta način lahko TRIAC zagotovi kateri koli želeni del izmenične napetosti napravi, kot je motor, in s spreminjanjem napetosti vrat spreminja hitrost motorja.