TRIACの理解：AC用途における双方向電力制御
TRIACはシリコン制御整流器（SCR）の双方向対応版です。2つのSCRを背中合わせに接続することで、TRIACは両方向に電流を導通でき、AC電力制御に最適です。
TRIAC: SCR等価回路と回路図シンボル。
SCRがハイパワーモータドライブなど高度な制御システムで一般的であるのに対し、TRIACはランプディマーなど低電力家庭用アプリケーションで最もよく見られます。以下に位相シフトRCネットワークでゲートトリガーを電圧ピーク後に遅らせる典型的な調光回路を示します。
TRIAC位相制御による電力調整。
TRIACの主な課題の1つは非対称ファイアリング傾向です。一方の極性のゲート閾値が逆極性と異なる場合があり、電流波形に偶数次高調波を導入します。電力システムでは、よりクリーンで対称的な波形が望まれます。これは高調波歪みを低減し全体効率を改善するためです。
対称性を改善するため、ゲートと直列にDIACを配置できます。DIACは非常に対称的なブレークオーバー電圧を持つため、極性に関わらずTRIACに一貫したトリガーパルスを確実に供給します。結果としてサイクルごとにより均一なファイアリング角が得られます。
DIACによる制御対称性向上。
実用上、TRIACの電気的特性はSCRと鏡像関係にありますが、デバイスが本質的に双方向である点が異なります。しかし、2つのメイン端子—MT1とMT2—が交換可能でないことは重要です。等価モデルとは異なり、TRIACは単一半導体構造から作製され、内部ドーピングプロファイルが明確な端子機能を定義します。
以下の2つのシンプルなディマー回路を比較してください。ゲートをMT2に接続した最初の回路は正常に機能します。ゲートをMT1に接続した2番目の回路は、制御抵抗値に関わらずトリガーに失敗します。
ゲートをMT2に接続したこの回路は動作します。
ゲートをMT1に入れ替えたこの回路は動作しません。
したがって、TRIACを確実にトリガーするには、ゲート電流をゲート端子とは反対側、つまりMT2から供給しなければなりません。配線前にデバイスデータシートやリファレンスガイドで端子表示を確認してください。
重要なポイント
- TRIACは2つのSCRを組み合わせ双方向AC制御を実現。
- シンプルな低電力回路で好まれる；高電力用途では通常ディスクリートSCRを使用。
- DIACをゲートに追加し対称ファイアリングを強制するのが一般的。
- MT1とMT2は別物；入れ替えてはならない。
- ゲート電流はMT2から供給しなければ正常動作しない。
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