Diac – Circuitos de trabalho e aplicação

O diac é um dispositivo de dois terminais que possui uma combinação de camadas semicondutoras paralelas reversas, permitindo que o dispositivo seja ativado nas duas direções, independentemente da polaridade da fonte.

Recursos do Diac

As características de um diac típico podem ser vistas na figura a seguir, que revela claramente a presença de uma tensão de ruptura nos dois terminais.

Como um diac pode ser alternado nas duas direções ou bidirecionalmente, o recurso é efetivamente explorado em muitos circuitos de comutação CA.


A figura a seguir ilustra como as camadas são organizadas internamente e também mostra o símbolo gráfico do diac. Pode ser interessante notar que ambos os terminais do diac são atribuídos como ânodos (ânodo 1 ou eletrodo 1 e um ânodo 2 ou eletrodo 2), e não há cátodo para este dispositivo.

Quando o suprimento conectado através do diac é positivo no ânodo 1 em relação ao ânodo 2, as camadas relevantes funcionam como p1n2p2 e n3.

Quando a fonte conectada é positiva no ânodo 2 em relação ao ânodo 1, as camadas funcionais são como p2n2p1 e n1.

Nível de tensão do acionador Diac

A tensão de ruptura, ou a tensão de disparo diac, conforme indicado no primeiro diagrama acima, parece ser bastante uniforme nos dois terminais. No entanto, em um dispositivo real, isso pode variar entre 28V e 42V.

O valor do acionador pode ser alcançado através da resolução dos seguintes termos de equação disponíveis na folha de dados.

VBR1 = VBR2 ± 0,1VBR2

As especificações atuais (IBR1 e IBR2) nos dois terminais também parecem ser bastante idênticas. Para o diac representado no diagrama

Os dois níveis de corrente (IBR1 e IBR2) para um diac também são muito próximos em magnitude. Nos exemplos de recursos acima, eles parecem estar em torno de
200 uA ou 0,2 mA.

Diac Applications Circuits

A explicação a seguir mostra como um diac funciona em um circuito CA. Vamos tentar entender isso a partir de um circuito simples de sensor de proximidade alimentado por 110 V CA.

Circuito detector de proximidade

O circuito do sensor de proximidade usado por um diac pode ser visto no diagrama a seguir.

Aqui podemos ver que um SCR é incorporado em série com a carga e o transistor de junção programável (PUT) que está diretamente ligado à sonda de detecção.

Quando um corpo humano se aproxima da sonda de detecção, ele causa um aumento na capacitância através da sonda e do solo.

Dependendo das características de um UJT de silício programável, ele disparará quando a tensão VA em seu terminal de ânodo exceder sua tensão de portão em pelo menos 0,7 V. Isso causa um curto-circuito no cátodo de ânodo do dispositivo.

Dependendo da configuração predefinida de 1M, o diac segue o ciclo CA de entrada e desarma em um nível de tensão especificado.

Como isso continua desarmando o diac, a tensão do ânodo VA do UJT nunca pode aumentar seu potencial de porta VG, que é sempre mantido quase tão alto quanto a entrada CA. E essa situação mantém a UJT programável desligada.

No entanto, quando um corpo humano se aproxima da sonda de detecção, o potencial da porta VG da UJT diminui substancialmente, permitindo que o potencial VA do ânodo UJT UJT seja maior que a VG. Isso faz com que o UJT seja acionado instantaneamente.

Quando isso acontece, as UJTs criam um curto em seus terminais ânodo / cátodo, fornecendo a corrente de porta necessária para o SCR. O SCR dispara e inflama a carga acoplada, indicando a presença de uma proximidade humana perto da sonda do sensor.

Lâmpada noturna automática


No desenho acima, você pode ver um circuito automático simples de luz de mastro que usa um LDR, um triac e um Diac. A operação deste circuito é bastante simples, e o trabalho crítico de comutação é realizado pelo DB-3 diac. Ao anoitecer, a luz no LDR começa a diminuir, causando um aumento gradual da tensão na junção de R1, DB-3, devido à crescente resistência do LDR.

Quando essa tensão atinge o ponto de interrupção do diac, o diac dispara e aciona a porta triac, que por sua vez acende a lâmpada conectada.

Durante a manhã, a luz no LDR aumenta gradualmente, fazendo com que o potencial do diac diminua devido ao aterramento do potencial de junção R1 / DB-3. E quando a luz é brilhante o suficiente, a resistência do LDR faz com que o potencial diac caia para quase zero, desligando a corrente triac gate e, portanto, a lâmpada se apaga também.

O diac aqui garante que o triac seja trocado sem oscilações durante a transição crepuscular. Sem o diac, a lâmpada piscaria por muitos minutos antes de ligar ou desligar completamente. Portanto, o recurso de acionamento da quebra do diac é totalmente explorado em favor do design automático da luz.

Redutor de luz

Um circuito de atenuação da luz é talvez a aplicação mais popular que usa uma combinação de diâmetros triac.

Para cada ciclo da entrada CA, o diac desarma somente quando o potencial através dele atinge sua tensão de ruptura. O tempo de atraso após o qual o diac dispara decide quanto tempo o triac permanece durante cada ciclo de fase. Por sua vez, isso decide a quantidade de corrente e iluminação na lâmpada.

O tempo de atraso para acionar o diac é definido pela configuração do potenciômetro 220k exibida e pelo valor de C1. Esses componentes de retardo de tempo RC determinam o tempo de ignição do triac através do disparo do diac, o que resulta no corte da fase CA em seções específicas da fase, dependendo do atraso do disparo do diac.

Quando o atraso é maior, uma parte mais estreita da fase pode mudar o triac e ativar a lâmpada, causando um brilho menor na lâmpada. Para intervalos de tempo mais rápidos, o triac pode alternar por períodos mais longos da fase CA e, portanto, a lâmpada também é trocada por seções mais longas da fase CA, resultando em um brilho mais alto. ela.

Interruptor de disparo de amplitude

A aplicação mais básica do diac sem depender de nenhuma outra parte é através da mudança automática. Para uma alimentação CA ou CC, o diac se comporta como uma alta resistência (praticamente um circuito aberto) desde que a tensão aplicada esteja abaixo do valor crítico da VBO.

O diac liga assim que esse nível crítico de tensão VBO é atingido ou excedido. Portanto, este dispositivo específico de 2 terminais pode ser ligado simplesmente aumentando a amplitude da tensão de controle conectada e pode continuar a acionar, até que a tensão eventualmente caia para zero. A figura a seguir mostra um circuito de comutação direta sensível à amplitude usando um 1N5411 diac ou um DB-3 diac.

É aplicada uma tensão de cerca de 35 volts de pico CC ou CA que ativa o diac na condução, devido ao qual uma corrente de cerca de 14 mA começa a fluir através do resistor de saída R2. Diagramas específicos podem ser acesos em tensões abaixo de 35 volts.

Usando uma corrente de comutação de 14 mA, a tensão de saída criada através do resistor de 1k atinge 14 volts. No caso de a fonte de alimentação incluir um caminho condutor interno no circuito de saída, o resistor R1 pode ser ignorado e removido.

Enquanto estiver trabalhando no circuito, tente ajustar a tensão de alimentação para aumentar gradualmente de zero enquanto verifica simultaneamente a resposta de saída. Quando a alimentação atingir cerca de 30 volts, você verá uma tensão de saída pequena ou leve, devido à corrente de fuga extremamente baixa do dispositivo.

No entanto, a cerca de 35 volts, você descobrirá que o diac quebra repentinamente e uma tensão de saída completa aparece rapidamente através do resistor R2. Agora, comece a reduzir a entrada de alimentação e observe que a tensão de saída cai correspondentemente, finalmente atingindo zero quando a tensão de entrada cai para zero.

A zero volts, o diac é completamente “desligado” e entra em uma situação que exige que seja ativado novamente através do nível de amplitude de 35 volts.

Interruptor eletrônico da CC

A chave simples detalhada na seção anterior também pode ser ativada através de um pequeno aumento na tensão de alimentação. Portanto, uma tensão estável de 30 V pode ser usada consistentemente para o diac 1N5411, garantindo que o diac esteja no ponto de condução, mas ainda desligado.

No entanto, no momento em que um potencial de cerca de 5 volts é adicionado em série, a tensão de ruptura de 35 volts é rapidamente alcançada para acionar o gatilho diac.

A eliminação desse “sinal” de 5 volts subsequentemente não afeta a situação de inicialização do dispositivo e continua a acionar a fonte de 30 volts até que a tensão caia para zero volts.

A figura acima mostra um circuito de comutação que apresenta a teoria da comutação incremental de tensão, conforme explicado acima. Nessa configuração, uma fonte de 30 volts é fornecida ao 1N5411 diac (D1) (essa fonte é mostrada aqui como uma fonte de bateria por conveniência, no entanto, os 30 volts podem ser aplicados através de qualquer outra fonte DC constante regulada ) Nesse nível de tensão, o diac não pode ser ligado e não há corrente através da carga externa conectada.

No entanto, quando o potenciômetro é ajustado gradualmente, a tensão de alimentação aumenta lentamente e, finalmente, o diâmetro liga, permitindo que a corrente passe pela carga e ligue.

Uma vez que o diâmetro esteja ligado, a redução da tensão de alimentação através do potenciômetro não afeta o diâmetro. No entanto, após reduzir a tensão no potenciômetro, a chave de redefinição S1 pode ser usada para desativar a condução do diac e redefinir o circuito na condição de desligado original.

O diac ou DB-3 exibido pode estar ocioso em cerca de 30V e não passará por uma ação de trip automática. Dito isto, alguns diâmetros podem exigir tensões inferiores a 30V para mantê-los em condições não condutoras. Da mesma forma, diagramas específicos podem exigir mais de 5V para a opção de inicialização incremental. O valor do potenciômetro R1 não deve exceder 1 k ohms e deve ser do tipo fio enrolado.

O conceito acima pode ser usado para implementar a ação de travamento em aplicações de baixa corrente por meio de um simples dispositivo de dois terminais diac em vez de depender de três complexos terminais, como o SCR.

Relé eletricamente bloqueado

A figura mostrada acima indica o circuito de um relé DC projetado para permanecer bloqueado no momento em que é alimentado por um sinal de entrada. O design é tão bom quanto o relé de travamento mecânico.

Este circuito utiliza o conceito explicado no parágrafo anterior. Aqui também, o diac é mantido a 30 volts, um nível de voltagem geralmente pequeno para um drive diac.

No entanto, assim que um potencial de série de 6V é dado ao diac, o diac começa a empurrar a corrente que liga e bloqueia o relé (o diac depois permanece ligado, embora a tensão de controle de 6 volts não existe mais).

Com R1 e R2 otimizados adequadamente, o relé será ligado com eficiência em resposta a uma tensão de controle aplicada.

Depois disso, o relé permanecerá bloqueado mesmo sem a tensão de entrada. No entanto, o circuito pode ser redefinido para sua posição anterior pressionando a chave de redefinição indicada.

O relé deve ser do tipo de baixa corrente, pode ser com uma resistência de bobina de 1 k.

Circuito do sensor de intertravamento

Muitos dispositivos, por exemplo, alarmes de intrusão e controladores de processo, exigem um sinal de ativação para permanecer LIGADO quando for ativado e DESLIGAR apenas quando a entrada de energia for redefinida.

Assim que o circuito inicia, ele permite operar circuitos para alarmes, gravadores, válvulas de fechamento, dispositivos de segurança e muitos outros. A figura a seguir mostra um exemplo de design para esse tipo de aplicativo.

Aqui, um HEP R2002 diac funciona como um dispositivo de comutação. Nesta configuração específica, o diac permanece no modo de espera com uma alimentação de 30 volts através de B2.

Mas, no momento em que o interruptor S1 é comutado, o que poderia ser um “sensor” em uma porta ou janela, ele contribui com 6 volts (de B1) para o viés de 30V existente, fazendo com que os 35 volts resultantes disparem o diac e gere em torno de 1 saída V a R2.

Disjuntor de sobrecarga DC

A figura acima mostra um circuito que desconecta instantaneamente uma carga quando a tensão de alimentação CC exceder um nível fixo. A unidade permanece desligada até a tensão baixar e o circuito ser restaurado.

Nesta configuração específica, o diac (D1) está normalmente desligado e a corrente do transistor não é alta o suficiente para ativar o relé (RY1).

Quando a entrada de alimentação excede um nível especificado, conforme definido pelo potenciômetro R1, o diac dispara e o DC da saída do diac atinge a base do transistor.

O transistor agora LIGA através do potenciômetro R2 e ativa o relé.

O relé agora desconecta a carga da fonte de entrada, evitando danos ao sistema devido a uma sobrecarga. O diac seguinte continua ON, mantendo o relé ligado até o circuito reiniciar, abrindo S1 momentaneamente.

Para ajustar o circuito primeiro, ajuste os potenciômetros R1 e R2 para garantir que o relé simplesmente clique em ON quando a tensão de entrada atingir o limite de disparo do diac desejado.

O relé depois disso deve ser mantido até que a tensão caia ao seu nível normal e a chave de reset momentaneamente se abra.

Se o circuito estiver funcionando corretamente, a entrada de tensão de “disparo” do diac deve estar em torno de 35 volts (diâmetros específicos podem ser ativados com uma tensão menor, embora isso geralmente seja corrigido ajustando o potenciômetro R2), bem como a tensão A CC na base do transistor deve ser de aproximadamente 0,57 volts (cerca de 12,5 mA). O relé possui uma resistência de bobina de 1k.

Disjuntor de sobrecarga CA

O diagrama de circuito acima mostra o circuito de um disjuntor de sobrecarga CA. Essa ideia funciona da mesma maneira que a configuração de DC explicada na {parte anterior. O circuito CA {difere | varia} da versão CC devido à presença dos capacitores C1 e C2 e do retificador de diodo D2.

Interruptor de disparo controlado por fase

Como mencionado acima, o principal uso do diac é gerar uma tensão de ativação em algum dispositivo, como um triac, para controlar o equipamento desejado. O circuito diac na implementação a seguir é um processo de controle de fase que pode encontrar muitas aplicações além do controle triac, nas quais uma saída de pulso de fase variável pode ser necessária.

A figura acima mostra o típico circuito de disparo diac. Essa configuração regula fundamentalmente o ângulo de disparo do diac, e isso é conseguido através da manipulação da rede de controle de fase construída em torno das peças R1 R2 e C1.

Os valores de resistência e capacitância fornecidos aqui são apenas para referência. Para uma frequência específica (geralmente a frequência da linha de energia CA), R2 é ajustado para que a tensão de ruptura do diac seja alcançada em um instante que corresponda ao ponto preferido no meio ciclo de CA em que o diac é necessário ligue e forneça o pulso de saída.

O diacesso a seguir pode continuar repetindo essa atividade ao longo de cada meio ciclo de +/- AC. Finalmente, a fase é decidida não apenas por R1 R2 e C1, mas também através da impedância da fonte CA e da impedância do circuito que ativa a configuração do diac.

Para a maioria das aplicações, esse projeto de circuito diac provavelmente será benéfico para analisar a fase da resistência e capacitância diac, para conhecer a eficiência do circuito.

A tabela a seguir abaixo, por exemplo, ilustra os ângulos de fase que podem corresponder a diferentes configurações de resistência de acordo com a capacidade de 0,25 µF na figura acima.

As informações são exibidas para 60 Hz. Lembre-se, conforme indicado na tabela à medida que a resistência diminui, o pulso do gatilho continua a aparecer em posições anteriores no ciclo de tensão de alimentação, fazendo com que o diac “dispare” no início do ciclo e permanecer por muito mais tempo. Como o circuito RC inclui resistência em série e capacitância de derivação, a fase é naturalmente atrasada, o que significa que o pulso do gatilho chega após o ciclo de tensão de alimentação dentro do ciclo de tempo.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!


Top de Hoje

Top de Hoje

Axtudohttps://www.axtudo.com/
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes)
———-

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui

Captcha carregando ...