recent
أخبار ساخنة

طريقة تقليل كمية التيار المتسرب في الترياك Triac

العلم للجميع
الصفحة الرئيسية

 

ما هو الترياك TRIAC؟

ترياك أو الـ TRIAC عبارة عن مكون إلكتروني يستخدم على نطاق واسع للتحكم في طاقة التيار المتردد. على عكس الـ SCR، يمكن للترياك بسهولة التبديل والتحكم في كلا الجزئين من شكل موجة التيار المتردد. هذا يجعل هذا المكون الالكتروني مناسباً لمجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتطلب التحكم في طاقة التيار المتردد. أحد الأمثلة على ذلك، هو دائرة بهتان الضوء Dimmer Circuit، ونستخدمها محلياً أيضاً كدائرة لتنظيم سرعة دوران مروحة السقف. كما ويمكن استخدام الترياك للتحكم في طاقة الإدخال للمحرك أو السخان الكهربائي.

الشكل التالي يوضح طريقة ربط الترياك مع مصباح كهربائي

 


هذا هو السبب في استخدام الترياك TRIAC لتطبيقات الطاقة المنخفضة إلى المتوسطة مما يترك التطبيقات عالية الطاقة للـ SCR. على الرغم من أن هذه الأداة الالكترونية تعد من القطع المثيرة جداً للاهتمام، إلا أن هناك مشكلة تُعرف باسم "تسرب التيار في الترياك" أي TRIAC Leakage Current. وفي هذا الشرح الوافي، سنتحدث عن هذا التسرب للتيار الكهربائي وآثاره السلبية وبعض الحلول المعروفة لحل هذه المشاكل. ولكن قبل ذلك، دعونا نوضح أهم أساسيات الترياك (أي الـ TRIAC).

فهم الترياك Triac ورمزها

مثل كل مكون إلكتروني آخر، يحتوي الـ TRIAC على رموز دارة خاصة به، فهو يتألف من اثنين من SCR متصلين في طريقة متوازية متضادة Antiparallel Connection، وإذا نظرنا إلى رمزه عن كثب، فإنه يمثل بوضوح الخصائص ثنائية الاتجاه للترياك والذي تلاحظه من الصورة أدناه

 


يعد الترياك عبارة عن نسخة مطورة من الثايرستور. وكما تعلم بالفعل، يمكن للثايرستور التحكم في التيار في اتجاه واحد فقط، لكن الترياك TRIAC يمكنه التحكم في التيار لكل من الاتجاهات، أي الطرف الموجب أو السالب. ونظراً لطبيعة الموجة الجيبية، يتم تبديل الترياك TRIAC في كل دورة من الموجة الجيبية، مما يعني، على عكس الـ SCRs، أنه يمكننا الاستفادة من الدورة الكاملة. مثل الـThyristor ، يحتوي TRIAC على ثلاثة أطراف، ومع ذلك فإن تعيين أسماء لهذه الأطراف الثلاثة يصبح صعباً بعض الشيء، لأنه ببساطة تم توصيل الكاثود والأنود من اثنين من الـ SCRs معاً. أيضاً، يتم توصيل محطة البوابة الخاصة بالاثنين من SCRs معاً في خط واحد. ولهذا السبب تم تسمية تلك الأطراف بـ Anode 1 و Anode 2 أو المحطة الرئيسية 1 والمحطة الرئيسية 2 أو MT1 و MT2.

كيف يعمل الترياك TRIAC؟

قبل المضي قدماً، دعنا نكتسب القليل من المعرفة حول كيفية عمل الترياك TRIAC، كما ترى من الصورة التالية

 


لقد ذكرنا سابقاً، أنه يمكن تحقيق غاية أو وظيفة الترياك TRIAC من مكونين من اثنين من SCRs. تعطي الصورة أعلاه قدراً أكبر من الوضوح حول ما نعنيه، لكن العملية على مستوى أشباه الموصلات أكثر تعقيداً. وعلى عكس SCR، يمكن تشغيل الترياك TRIAC بعدة طرق، ويمكن تشغيله بغض النظر عن قطبية المحطات (الأطراف). يمكن أيضاً تشغيله بغض النظر عن قطبية النبض المحفز Triggering Pulse. شيء واحد يجب ملاحظته أثناء العمل مع الترياك TRIAC هو أن حساسية تيار التشغيل Triggered Current تكون أكبر بكثير عندما يكون MT2 وتيار البوابة في نفس القطبية. والآن مع معرفتنا لتلك الأساسيات، يمكننا الانتقال إلى حل مشكلتنا الرئيسية المتمثلة في تيار التسريب.

ما هو تيار التسرب وكيف يمكننا تقليله؟

الثايرستور، الترياك TRIAC أو أي مفاتيح أخرى للتيار المتردد، والتي ذات الحالة الصلبة، لها تيار تسرب هيكلي، خاصة في وضع أو حالة إيقاف التشغيل. وهذا هو السبب في أن كمية صغيرة من التيار تتدفق عادة عبر الحمل. وفي بعض الحالات، تكون هذه الدائرة كافية لشحن دائرة حمل (حثي) ويؤدي أحياناً إلى ظهور وميضه تلقائية أثناء وضع عدم التشغيل. لمنع مثل هذا التسريب، نحتاج إلى الاهتمام بالتفاصيل وتصميم الدائرة وفقاً لذلك، وفي هذا القسم من هذه المقالة، سنتحدث أكثر عن طريقة حل تلك المشكلة.

إذا كان جهد المحطة الرئيسية الثاني (MT2) يتجاوز جهد عتبة معين (يمكن أن يحدث بسبب حالة عابرة من الجهد العالي)، فإن تيار التسرب بين المحطتين سيصل إلى نقطة حيث ينكسر الترياك TRIAC في وضع التوصيل. في هذه الحالة، إذا حدثت زيادة مفاجئة في تدفق التيار الكهربائي عبر الترياك TRIAC، فسيتم توليد حرارة موضعية مفاجئة، وبسببها يمكن تدمير الترياكTRIAC. والجدير ذكره هنا، أن المصابيح المتوهجة Incandescent lamps والأحمال السعوية capacitive loads هي على الأرجح سبب ارتفاع تيارات التدفق تلك.

خطوات التخلص من التيار المتسرب في الترياك

يمكن تجنب هذا الموقف بتطبيق واحد أو أكثر من الحلول التالية:

  1. ضمان عدم تجاوز درجة الحرارة المعطاة، أي درجات الحرارة القصوى Tj max. فمع زيادة درجة الحرارة، يزداد تيار التسرب عبر الجهاز، يمكننا القضاء أو تقليل هذه المشكلة من خلال دمج علامات تجارية محددة من TRIAC تتوافق مع مواصفات محددة لمتطلبات محددة.
  2. يمكننا تقليل حساسية الترياك TRIAC عن طريق وضع مقاومة ذي قيمة كبيرة من البوابة Gate إلى الكاثود. سيؤدي ذلك إلى تقليل تيار البوابة وبالتالي تقليل تيار التسرب. من ناحية أخرى، فإنه يزيد من وقت تشغيل للترياك TRIAC.
  3. إذا لم يكن من الممكن تطبيق الطرق المذكورة أعلاه، فيمكننا استخدام ترياك TRIAC مع بوابة أقل حساسية وتطبيق درجة صغيرة من التحيز العكسي على البوابة خلال فترة التوقف. في هذه الطريقة، يتعين علينا تقليل تبديد الطاقة عبر البوابة.
  4. هناك طريقة أخرى لتقليل تيار التسرب وهي إزالة دائرة الـ Snubber بالكامل، اعتماداً على نوع الحمل. فغالباً ما يصبح تسرب المكثف هو المصدر الرئيسي لتيار التسرب، لذلك من خلال القضاء على شبكة الـ snubber، يمكننا تقليل التدفق للتيار عبر snubber وتقليل تيار التسرب.

author-img
العلم للجميع

تعليقات

ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق
    google-playkhamsatmostaqltradent