トライアック

SCRは一方向（一方向）の電流デバイスであるため、DCの制御にのみ役立ちます。 2つのShockleyダイオードが結合されてDIACを形成するように、2つのSCRが連続して並列に結合される場合、トライアックと呼ばれる新しいデバイスがあります:(下の図）

TRIACSCRに相当するものとTRIAC回路図記号。

個々のSCRは高度な制御システムで使用するのにより柔軟であるため、これらはモータードライブなどの回路でより一般的に見られます。トライアックは通常、家庭用調光スイッチなどのシンプルで低電力のアプリケーションで見られます。簡単なランプ調光回路を下の図に示します。これには、ピーク後の点火に必要な位相シフト抵抗-コンデンサネットワークが備わっています。

トライアック位相制御

トライアックは対称的に発砲しないことで有名です。つまり、これらは通常、一方の極性に対してもう一方の極性とまったく同じゲート電圧レベルでトリガーされません。一般的に言えば、これは望ましくありません。非対称の発火により、さまざまな高調波周波数の電流波形が生成されるためです。平均中心線の上下で対称な波形は、奇数次の高調波のみで構成されています。一方、非対称波形には偶数次の高調波が含まれています（奇数次の高調波が含まれる場合と含まれない場合があります）。

電力システムの全高調波成分を減らすために、高調波が少なくなり、多様性が少なくなるほど、より良い結果が得られます。複雑な高電力制御回路では、TRIACよりも個々のSCRが好まれる理由がもう1つあります。トライアックの電流波形をより対称的にする1つの方法は、トライアックの外部のデバイスを使用してトリガーパルスの時間を計測することです。ゲートと直列に配置されたDIACは、これを適切に処理します:(下の図）

DIACは制御の対称性を向上させます

DIACブレークオーバー電圧は、TRIACトリガー電圧しきい値よりもはるかに対称的（一方の極性が他方の極性と同じ）になる傾向があります。 DIACは、トリガー電圧がいずれかの方向で特定の再現可能なレベルに達するまでゲート電流を防止するため、ある半サイクルから次の半サイクルへのトライアックの発火点はより一貫性があり、波形は上下でより対称的になります。その中心線。

SCRの実質的にすべての特性と定格は、トライアックが双方向である（両方向の電流を処理できる）ことを除いて、トライアックに等しく適用されます。このデバイスについては、端末の指定に関する重要な注意事項を除いて、これ以上説明する必要はありません。

前に示した等価回路図から、主端子1と2は交換可能であると考えるかもしれません。これらは違います！トライアックは、2つのSCRが結合されて構成されていると想像すると便利ですが、実際には、適切にドープされ、層状にされた1枚の半導体材料で構成されています。実際の動作特性は、同等のモデルとは若干異なる場合があります。

これは、2つの単純な回路設計を対比することによって最も明白になります。1つは機能し、もう1つは機能しません。次の2つの回路は、前に示したランプ調光回路のバリエーションです。簡単にするために、位相シフトコンデンサとDIACは削除されています。結果として得られる回路は、より複雑なバージョン（コンデンサとDIACを使用）の微調整機能を欠いていますが、機能します:(下の図）

MT2へのゲートを備えたこの回路は機能します。

トライアックの2つのメインターミナルを交換するとします。このセクションで前述した等価回路図によると、スワップによる違いはありません。回路は機能するはずです:(下の図）

ゲートをMT1に交換すると、この回路は機能しなくなります。

ただし、この回路を構築すると、動作しないことがわかります。負荷には電力が供給されず、制御抵抗が設定されている抵抗値がどれほど低くても高くても、トライアックはまったく発火しません。トライアックを正常にトリガーするための鍵は、ゲートが回路のメイン端子2側（ゲート端子からトライアックシンボルの反対側にあるメイン端子）からトリガー電流を確実に受け取るようにすることです。 MT1およびMT2端子の識別は、データシートまたはブックを参照してTRIACの部品番号を介して行う必要があります。

レビュー：

• トライアックは、双方向（AC）動作のために背中合わせに接続された2つのSCRのように機能します。
• トライアック制御は、複雑な高電力回路よりも単純な低電力回路でよく見られます。大電力制御回路では、複数のSCRが好まれる傾向があります。
• 負荷へのAC電力を制御するために使用される場合、トライアックには、ゲート端子と直列に接続されたDIACが付随することがよくあります。 DIACは、トライアックがより対称的に発砲するのに役立ちます（ある極性から別の極性へのより一貫した）。
• トライアックのメイン端子1と2は交換できません。
• トライアックを正常にトリガーするには、ゲート電流が回路のメイン端子2（MT2）側から流れる必要があります！

関連ワークシート：

• サイリスタワークシート