ไตรแอก(TRIAC) คืออะไร
โดย : Admin
ไตรแอก(TRIAC) คืออะไร
ไตรแอค (TRIAC) ย่อมาจาก Triode for Alternating Current เป็นอุปกรณ์จำพวกสารกึ่งตัวนำในกลุ่มของไทริสเตอร์ มีลักษณะ โครงสร้างภายในคล้ายกับไดแอค แต่มีขาเกตเพิ่มขึ้นมาอีก 1 ขา ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อแก้ไข ข้อบกพร่องของ SCR ซึ่งไม่สามารถนำกระแสในซีกลบของไฟฟ้าสลับได้
ไตรแอก (Triac) จะเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เหมือนกับสวิตช์ไฟฟ้าสำหรับกระแสสลับ แต่มีข้อดีกว่าสวิตช์ธรรมดา คือจำนวนการปิด – เปิดวงจร และความเร็วของการปิด-เปิดวงจร ซึ่งไตรแอคจะทำการปิด-เปิดได้เร็วกว่าสวิตช์ธรรมดาหลายเท่า จึงทำให้สามารถควบคุมกำลังงานได้เป็นอย่างดี
โครงสร้างของไตรแอค Triac construction
เป็นอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำที่มีขั้วต่อ 3 ขั้วหรือ 3 ขา คล้ายกับ SCR โดยแต่ละขั้วมีชื่อเรียกดังนี้
- ขาแอโนด 1 (A1,Anode1) เรียกว่า ขาเทอร์มินอล 1 (Main terminal 1) MT1
- ขาแอโนด 2 (A2,Anode2) เรียกว่า ขาเทอร์มินอล 2 (Main terminal 2) MT2
- ขาเกท (Gate) G
การทำงานของไตรแอค
ไตรแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันช่วงบวกและแรงดันช่วงลบ การนำกระแสของไตรแอคจะขึ้นอยู่กับแรงดันที่ป้อนกระตุ้นขา G และแรงดันที่จ่ายให้ขา A2 และ A1 การจ่ายไบอัสให้ตัวไตรแอค สามารถแบ่งได้เป็น 4 สภาวะดังนี้
 |
1.สภาวะที่ 1 หรือควอนแดรนด์ที่ 1 model 1
|
 |
2.สภาวะที่ 2 หรือควอนแดรนด์ที่ 2จ่ายแรงดันบวกให้ขา A2 และจ่ายแรงดันลบให้ขา A1 แต่กระตุ้นหรือทริกที่ขา G ด้วยแรงดันลบ ซึ่งจะเกิดการนำกระแสในตัวไตรแอคดังรูป
|
 |
3.สภาวะที่ 3 หรือควอนแดรนด์ที่ 3จ่ายแรงดันลบให้ขา A2 และจ่ายแรงดันบวกให้ขา A1 แต่ จ่ายแรงดันลบกระตุ้นขา G จะเกิดการนำกระแสในตัวไตรแอคดังรูป
|
 |
3.สภาวะที่ 3 หรือควอนแดรนด์ที่ 4จ่ายแรงดันลบให้ขา A2 จ่ายแรงดันบวกให้ขา A1 แต่ จ่ายแรงดันบวกกระตุ้นขา G จะเกิดการนำกระแสในตัวไตรแอคดังรูป
|
คุณสมบัติเฉพาะของไตรแอค
1. โดยปกติถ้าไม่มีสัญญาณทริกที่เกต ไตรแอคจะไม่ทำงานโดย จะมีลักษณะเหมือนกับสวิตช์ที่ถูกเปิดวงจร
2. ถ้าในกรณีที่ MT2 และ MT1 ถูกป้อนด้วยแรงดันบวกและลบตามลำดับไตรแอคจะถูกกระตุ้นให้ทำงานได้โดยการป้อนสัญญาณพัลส์เพียงสั้น ๆ ที่เกตของมัน โดยจะมีแรงดันตกคร่อมตัวมัน มีค่าประมาณ 1 หรือ 2 โวลท์เท่านั้น และเมื่อไตรแอเคริ่มทำงานแล้ว ก็จะสามารถคงสภาพการทำงานอยู่เช่นนั้นต่อไปเรื่อย ๆ ตราบเท่าที่ยังมีกระแสไหลผ่านตัวมันอย่างต่อเนื่อง
3. การจะทำให้ไตรแอคหยุดนำกระแส ....ไตรแอคเมื่อนำกระแสแล้วจะไม่จำเป็นต้องคงค้างแรงดันที่จ่ายกระตุ้นขา G เพราะไตรแอค จะนำกระแสต่อเนื่องได้เหมือนกับ SCR การจะหยุดนำกระแสทำได้ 2 วิธีเหมือน SCR คือ
1- ตัดแหล่งจ่ายแรงดัน VAC ที่ป้อนให้ขา A2 และขา A1 ของไตรแอคออกชั่วขณะ
2- ลดปริมาณกระแสที่ไหลผ่านตัวมันลงให้มีค่าต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง (holding current) ของมัน
*** ในกรณีที่ใช้ไตรแอคในการจ่ายกระแส AC การหยุดทำงานจะเกิดขึ้นอย่างอัตโนมัติ เมื่อแรงดันของไฟสลับเข้าใกล้จุดตัดศูนย์ที่เกิดขึ้นทุกๆครึ่งคลื่นซึ่งจะทำให้กระแสลดลงเป็นศูนย์
Triac I-V Characteristics Curves
4. ไตรแอคถูกกระตุ้นให้ทำงานได้ ทั้งสัญญาณแบบบวกและลบที่ป้อนให้แก่ขาเกต โดยไม่คำนึงถึงขั้วที่ต่ออยู่ที่ MT1 และ MT2
5. ไตรแอคสามารถทนการกระชากของกระแสได้สูง ยกตัวเช่นโดย ไตรแอคที่ทนกระแสพิกัดปกติได้ 10 แอมแปร์ (rms) ก็สามารถทนการกระชากของกระแสในช่วงหนึ่ง คาบเวลาของไฟ 60 เฮิรตซ์ได้สูงถึง 100 แอมแปร์ เป็นต้น
การควบคุมเฟสของไตรแอค
ไตรแอคสามารถนำกระแสในไฟสลับ ได้ 2 ซีก คือทั้งซีกบวกและซีกลบ ในการควบคุมไฟสลับสามารถทำได้กับ ไฟสลับ 1 เฟส และ 3 เฟส
สำหรับการควบคุมแรงดันไฟสลับชนิดเฟสเดียว ถ้าใช้ไตรแอคควบคุมก็จะใช้เพียงไตรแอคตัวเดียว แต่ถ้าใช้ SCR ก็จะต้องใช้ 2 ตัว ดังรูป
ตัวอย่างการใช้ SCR ควบคุมไฟฟ้ากระแสสลับ หรือเรียกว่า เฟสคอนโทรล (AC phase Control )
ซึ่งต้องใช้ SCR สองตัวต่อแบบ back to back
ตัวอย่างการใช้ Triac ในวงจรควบคุมแรงดันเอซี เฟสคอนโทรล (AC phase Control ) ใช้ไตรแอคเพียงตัวเดียว
การประยุกต์ใช้งาน
โดยทั่วไปไตรแอคไปใช้งานส่วนใหญ่จะใช้ทำเป็นวงจรควบคุมการทำงานเป็นสวิตซ์ต่อแรงดันไฟสลับ เช่นควบคุมการตัดต่อกระแสของฮีตเตอร์ ควบคุมความเร็วมอเตอร์แบบ 1 เฟส และควบคุมหลอดไฟเพื่อปรับแสงสว่าง ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้ใช้งานกับกระแสสูง ๆ ดังนั้นสิ่งที่ต้องระวังอย่างยิ่งก็คือเรื่องของการระบายความร้อน
ตัวอย่าง โชลิตสเตทรีเลย์ที่พัฒนาจากไตรแอค ใช้สำหรับควบคุมฮีตเตอร์ ควบคุมระบบทำความร้อนในอุตสาหกรรม
ตัวอย่างไตรแอคที่ใช้ในวงจรหรี่ไฟ หรือ dimmer
เนื้อหาโดย: 9engineer.com (https://9engineer.com/)