DIAC:構築、運用、応用
汎用モーター速度制御、AC ランプ調光器などのアプリケーションで DIAC を見つけるのが一般的です。これは、デバイスの保持電流レベルを下回るまで電流を制御するのに半導体が役立つためです。
したがって、DIAC は低電流レベルに入りません。ある程度、導通すると電流が増えるごとに電圧が下がります。間違いなく、この半導体はサイリスタ ファミリーに属していますが、どちらかというと双方向の広範囲トリガー デバイスに似ています。
DIACについてもっと知りたいですか？次に、レイヤー構造や仕組みなどの基本について説明するので、そのままにしておいてください。
仕事に取り掛かりましょう!
DIAC とは?
DIAC は Diode for Alternating Current の頭字語です。また、ソリッドステート デバイスは、2 接合半導体と 3 つの層を特徴としています。
一見すると、DIACの構造をトランジスタと間違えるかもしれません。しかし違いは、前者はベース層に端子がないことです。したがって、これは 2 端子デバイス (A1 と A2) です。
DIAC は増幅を提供しません。代わりに、双方向スイッチング ダイオードのように動作します。さらに、DIAC 直流電流は、適切な AC 電圧供給のいずれかの極性から供給されます。
さらに、DIAC は、表面実装パッケージ、シャーシと組み合わせた巨大なパッケージ、小型のリード付きパッケージなど、さまざまなパッケージで提供されます。
DIAC のシンボルは何ですか?
並列に接続された 2 つのダイオードで DIAC を表すことができます。ただし、ダイオードは互いに反対でなければなりません。また、デバイスには 2 つの端子 (アノード 1 とアノード 2) があります。
DIAC シンボル
出典:ウィキメディア コモンズ
また、主な端末を MT で表すこともできます。さらに、空港は双方向であるため、コンデンサのように可逆的です。さらに、DIAC にはゲート端子がありません。
DIAC の構築
前述したように、DIAC の構造はトランジスタに似ています。でもベース端子がないので目立ちます。また、DIAC の 3 つの層のドーピング量は同じです。さらに、印加電圧の極性において対称的なスイッチング特性を提供します。
DIAC NPN 構造
出典:ウィキメディア コモンズ
つまり、端子に近い半導体層は、負の層と正の層を組み合わせています。したがって、デバイスのエアポートに電圧を渡すと、電圧に対して特定の極性を持つレイヤーがアクティブになります。そして、両方の極性の融合が、DIAC の双方向動作に役立ちます。
DIAC 操作
A1 または MT1 ターミナルが正の場合、MT1 空港に近い P1 レイヤーがアクティブになります。したがって、伝導は特定の順序で発生します:P1-N2-P2-N3.
とはいえ、電流が MT1 から MT2 に移動する瞬間、P2-N3 間の接合は逆バイアスになります。また、P1-N2 間の 2 番目のジャンクションは順方向にバイアスされます。
同様に、MT2 端子が正の場合、2 番目の端子 (MT2) に近い P2 層がアクティブになります。したがって、導通は次の順序で発生します:P2-N2-P1-N1.
そのため、電流が MT2 から MT1 に移動すると、N2-P1 間の接合に逆バイアスがかかります。ただし、P1-N1 と P2-N2 の間のリンクは順方向に制限されています。したがって、伝導は両方向に発生します。
DIAC の V-I 特性は?
DIAC は負と正の両方の極性で電圧を伝導するため、曲線は 2 つの象限 (1 番目と 3 番目) にあります。したがって、V-I 特性曲線は Z 形状を形成します。
つまり、最初の象限は、電流が MT1 から MT2 に移動する正の半サイクルを示します。一方、第 2 象限はその反対を示しており、最近の活動が MT2 から MT1 に移行する負の半サイクルです。
最初は、層間の逆バイアス接合により、DIAC の抵抗が高くなる傾向があります。その結果、小さな漏れ電流が DIAC を通って流れます。この領域を曲線のブロッキング状態と呼ぶことができます。
また、印加電圧がブレークダウン電圧に達すると、DIACの抵抗は急激に減少します。これが起こると、導通が始まり、電圧が瞬時に低下しますが、電流は上昇します (導通状態)。
DIAC グラフ
出典:ウィキメディア コモンズ
さらに、ほとんどの DIAC が約 30V のブレークダウン電圧を経験するのは正常です。ただし、特定のブレークダウン電圧は、使用するデバイスの種類によって異なります。
したがって、DIAC は、電流が特定の値 (保持電流) に達するまで、負の半サイクル (導通状態) のままになります。保持電流とは、デバイスがオン状態を維持するために必要な最小電流を指します。
DIAC の使用方法
ほとんどの場合、DIAC をトライアック回路で使用できます。それはトライアックの欠点によるものです。つまり、トライアックは、デバイスの 2 つの半分の間にわずかな違いがあります。したがって、デバイスは対称的に回路を起動しません。
トライアックの非対称発火により、波形は不要な高調波を含む出力を生成します。
したがって、波形が非対称であるほど、高調波が高くなります。したがって、両方のサイクルで波形を対称にする最善の方法は、DIAC を TRIAC のゲートと直列に接続することです。
また、DIAC は、印加電圧が任意の方向で特定のレベルに達するまで、ゲート電流の流れを回避するのに役立ちます。これにより、TRIAC の発火点は両方向でより均一になります。
DIAC アプリケーション
DIAC は主にトリガー デバイスであるため、次のようなアプリケーションで使用されます。
- 暑さ対策
- 調光器
- モーター速度制御の制御回路
これらの回路での動作は次のとおりです。
DIAC 回路図
出典:ウィキメディア コモンズ
調光回路
まず、トライアックのゲート端子にRCを配置することで、可変ゲート電圧を得ることができます。その後、デバイスがオフになると、トライアック全体の直列ネットワーク (R4-C1) によって電圧上昇が制限されます。
したがって、回路に入力電圧を加えると、抵抗 R2 によって C1 と C2 の充電速度が決まります。また、C3 の両端の電圧が DIAC のブレークオーバー電圧を超えると、DIAC がトリガーされて導通します。
さらに、コンデンサ C3 は、導通している DIAC を介してトライアックのゲートに放電し始めます。したがって、トライアックがオンになると、ランプに電流が流れます。さらに、コンデンサの充電率は、抵抗 R2 を変更することによって変化します。
その結果、トライアックの電圧は、制御された入力の負のサイクルと正のサイクルの両方をトリガーします。全体として、DIAC はランプに供給される電力を調整するのに役立ちます。
ヒーター制御回路
ここにDIACを使用すると、ヒーターは熱をスムーズに制御できます。まず、トライアックの両端に LC を接続します。これにより、トライアックがオフのときの電圧上昇率が減少します。
次に、抵抗 R2 を変更することで、ヒーターの入力電圧の半サイクル (負と正) を調整できます。したがって、R4 を DIAC に対して斜めに配置することで、さまざまな R2 位置をスムーズに制御できます。
DIAC と TRIAC の違い
| DIAC | トライアック |
| 1. 2 つのターミナル (MT1 と MT2) があります | 3 つのターミナル (MT1、MT2、Gate) があります |
| 2.双方向デバイスは、両端の電圧がブレークオーバー電圧に達すると、2 方向に電流が流れるようにします。 | トライアックは双方向デバイスでもあり、ゲートをトリガーすると電流が流れるようになります。 |
| 3.このデバイスは電力処理能力が低くなっています。 | TRIAC はより高い電力処理能力を備えています |
| 4. DIAC は逆並列の 2 つのダイオードの組み合わせのようです。 | 一方、TRIAC は 2 つの SCR を逆並列に結合し、各 SCR のゲート端子が TRIAC の GATE を形成します。 |
| 5. DIAC は負性抵抗機能を示します。 | トライアックは負性抵抗特性を示さないため、多くの AC 回路アプリケーションがあります。 |
| 6. 2 つの端子間にブレークオーバー電圧以上の電圧を加えると、DIAC がトリガーされます。 | ゲート端子に電圧 (負または正) を加えることでトライアックをトリガーできます。 |