Qu'est-ce que le diac: construction, fonctionnement et application dans le déclenchement du triac

DIAC est un dispositif semi-conducteur qui a trois couches et deux jonctions. Le mot DIAC se compose de deux parties, DI et AC. Le DI signifie la diode (ou deux. Comme Di, Tri, Quad, Penta, etc.) et AC signifie courant alternatif. DIAC est l'acronyme de la diode pour courant alternatif .

Dans l'image ci-dessous, le symbole DIAC est affiché.

Le DIAC est une combinaison de deux diodes en parallèle, l'une en polarisation directe et l'autre en polarisation inverse par rapport aux deux côtés. DIAC est une diode spécialement construite, qui permet au courant de passer dans les deux sens lorsque certaines conditions sont remplies.

Une autre chose intéressante à propos du DIAC est qu'en raison de l'absence de direction spécifiée du flux de courant, il est considéré comme un dispositif bidirectionnel. DIAC n'a que deux broches d'anode, et aucune broche de cathode n'est là. Ces deux bornes d'anode sont souvent appelées la borne principale 1 (MT1) et la borne principale 2 (MT2).

Construction du DIAC

La construction DIAC suit la même règle qu'une construction de transistor typique sans la borne de base. Comme indiqué ci-dessus, la construction DIAC comporte deux terminaux principaux, MT1 et MT2. La construction DIAC utilise deux matériaux de type P et trois matériaux de type N sans le terminal de porte.

Dans l'image ci-dessus, trois régions de type N sont affichées avec le nom NA, NB et NC.

Les régions de type P sont représentées par PA et PB. Si la borne MT1 est devenue plus positive que MT2, le courant circulera dans le sens PA -> NB -> PB -> NC. Lorsque la situation inverse se produit, le terminal MT2 est devenu plus positif que le MT1 et le courant circulera dans une direction PB -> NB -> PA -> NA.

Le DIAC ne commence à conduire le courant que lorsque la tension de claquage est atteinte.

Pendant les situations de panne, il y a une diminution soudaine de la chute de tension sur le DIAC et le flux de courant augmentera à travers celui-ci. Cet état est appelé une région de résistance dynamique négative. La conduction continue jusqu'à ce que le courant diminue jusqu'à une certaine valeur appelée courant de maintien. En dessous de ce courant de maintien, la résistance DIAC devient élevée et elle entrera dans un état non conducteur.

Le DIAC étant un appareil bidirectionnel, cela se produira dans les deux sens du courant.

Courbe caractéristique DIAC

Dans l'image ci-dessus, la caractéristique IV réelle du DIAC est affichée. La courbe ressemble au mot anglais Z. Le DIAC reste à l'état non conducteur jusqu'à ce que la tension de claquage soit atteinte. La courbe lente avant de passer à la ligne droite est due au courant de fuite. Une fois la tension de claquage atteinte, le DIAC entre dans l'état de faible résistance et le flux de courant à travers la diode est rapidement augmenté, ce qui est représenté par une ligne droite. Mais pendant l'état de conduite du courant, la chute de tension à travers la diode est réduite, par conséquent la ligne n'est pas parfaite à 90 degrés.

Applications DIAC

Le DIAC est conçu spécifiquement pour déclencher un TRIAC ou un SCR. Comme discuté ci-dessus, le DIAC entre en conduction d'avalanche à la tension de rupture. Pour cette raison, le dispositif présente des caractéristiques de résistance négative et la chute de tension à travers celui-ci diminue considérablement, généralement à environ 5 volts. Cela crée une coupure de courant suffisante pour allumer ou déclencher un TRIAC ou un SCR.

Le DIAC est également applicable pour les applications de déclenchement symétrique, car le DIAC conduit dans les deux sens.

Maintenant, la question la plus importante est: pourquoi avons-nous besoin du DIAC pour déclencher un TRIAC?

TRIAC ne se déclenche pas symétriquement et de ce fait, TRIAC ne se déclenche pas au même niveau de tension de grille pour une polarité que pour l'autre. Cela conduit à un résultat indésirable. Le déclenchement asymétrique se traduit par une forme d'onde de courant qui a une plus grande variété de fréquences harmoniques conduit à des possibilités incertaines à l'intérieur du circuit de puissance. Pour sortir de cette situation et pour réduire le contenu harmonique dans un réseau électrique, DIAC est placé en série avec la grille d'un TRIAC.

L'application DIAC de base est illustrée dans l'image ci-dessous où le DIAC est utilisé comme dispositif de déclenchement du TRIAC.

Le DIAC est connecté en série avec la grille d'un TRIAC. Le DIAC n'autorise aucun courant de grille tant que la tension de déclenchement n'a pas atteint un certain niveau répétable dans les deux sens. Dans ce cas, le point d'allumage du TRIAC d'un demi-cycle au demi-cycle suivant a tendance à être plus cohérent et il réduit le contenu harmonique total du système.

Exemple pratique de DIAC

Voyons un circuit pratique utilisant DIAC. Dans le circuit ci-dessous, un DIAC est utilisé pour faire clignoter une LED.

La construction est assez simple, elle se compose de deux diodes 1N4007 qui est une diode redresseur 1000V 1A et un condensateur 47uF avec au moins 300V. Pour le DIAC, DB3, DB4 ou NTE6408 peuvent être utilisés. Deux résistances de 20k et 100 Ohms (½ Watt) sont utilisées avec une LED standard de couleur bleue, (3v)

Ici, deux diodes sont utilisées à des fins de sécurité qui convertissent le courant alternatif en courant continu. Le condensateur est rapidement chargé par les diodes, et dès que la tension chargée atteint la tension de claquage du DIAC, il commence à conduire et à allumer la LED. Après avoir allumé la LED et pendant que le courant passe à travers le DIAC, la chute de tension diminue et l'étoile du condensateur se décharge à travers la résistance 20k.

Le temps d'allumage et d'extinction de la LED peut être contrôlé en modifiant la valeur du condensateur.

Ci-dessous, la simulation est présentée dans Proteus.

La construction Quadrac

Quadrac est un type spécial de thyristor qui utilise DIAC et TRIAC dans un seul boîtier. Dans cet appareil, DIAC est utilisé pour déclencher en interne le TRIAC. Quadrac a une large gamme d'applications telles que la commutation, le contrôle de modulation de température, le contrôle de vitesse ou diverses applications liées aux gradateurs.