O que é diac: construção, trabalho e aplicação no acionamento do triac

DIAC é um dispositivo semicondutor que possui três camadas e duas junções. A palavra DIAC consiste em duas partes, DI e AC. O DI representa o diodo (ou dois. Como Di, Tri, Quad, Penta etc.) e AC representa a Corrente Alternada. DIAC é a sigla do diodo para corrente alternada .

Na imagem abaixo, o símbolo DIAC é mostrado.

O DIAC é uma combinação de dois diodos em paralelo, um em polarização direta e o outro em polarização reversa em ambos os lados. DIAC é um diodo especialmente construído, que permite que a corrente passe em ambas as direções quando certas condições são satisfeitas.

Outra coisa interessante sobre o DIAC é que, por não ter uma direção especificada do fluxo da corrente, ele é considerado um dispositivo bidirecional. O DIAC tem apenas dois pinos anódicos e não há pinos catódicos. Esses dois terminais de ânodo são freqüentemente chamados de Terminal Principal 1 (MT1) e Terminal Principal 2 (MT2).

Construção do DIAC

A construção do DIAC segue a mesma regra de uma construção típica de transistor sem o terminal Base. Conforme discutido acima, a construção do DIAC tem dois terminais principais, MT1 e MT2. A construção DIAC usa dois materiais do tipo P e três materiais do tipo N sem o terminal de portão.

Na imagem acima, três regiões do tipo N são mostradas com os nomes NA, NB e NC.

As regiões do tipo P são mostradas como PA e PB. Se o terminal MT1 se tornar mais positivo que o MT2, a corrente fluirá na direção de PA -> NB -> PB -> NC. Quando ocorre a situação inversa, o terminal MT2 torna-se mais positivo que o MT1 e a corrente fluirá na direção de PB -> NB -> PA -> NA.

O DIAC só começa a conduzir a corrente quando a tensão de ruptura é atingida.

Durante as situações de pane, ocorre uma queda repentina na queda de tensão no DIAC e o fluxo de corrente aumenta através dele. Este estado é denominado região de resistência dinâmica negativa. A condução continua até que a corrente diminua para um certo valor denominado corrente de retenção. Abaixo desta corrente de retenção, a resistência DIAC torna-se alta e entrará em um estado não condutor.

Como o DIAC é um dispositivo bidirecional, isso acontecerá nos dois sentidos da corrente.

Curva característica DIAC

Na imagem acima, a característica IV real do DIAC é mostrada. A curva se parece com a palavra inglesa Z. O DIAC permanece no estado não condutor até que a tensão de ruptura seja alcançada. A curva lenta antes de ir para a linha reta se deve à corrente de fuga. Depois que a tensão de ruptura é atingida, o DIAC entra no estado de baixa resistência e o fluxo de corrente através do diodo é aumentado rapidamente, o que é mostrado como uma linha reta. Porém, durante o estado de condução da corrente, a queda de tensão no diodo é reduzida, portanto, a linha não é perfeita em 90 graus.

Aplicativos DIAC

O DIAC foi projetado especificamente para acionar o TRIAC ou um SCR. Conforme discutido acima, o DIAC entra em condução de avalanche na tensão de interrupção. Devido a isso, o dispositivo exibe características de resistência negativas e a queda de tensão nele diminui drasticamente, normalmente para cerca de 5 Volts. Isso cria uma interrupção de corrente suficiente para ligar ou acionar um TRIAC ou um SCR.

O DIAC também é aplicável para aplicações de disparo simétrico, já que o DIAC conduz nas duas direções.

Agora, a pergunta mais importante é: por que precisamos do DIAC para acionar um TRIAC?

O TRIAC não dispara simetricamente e, por isso, o TRIAC não dispara no mesmo nível de tensão de porta para uma polaridade e para a outra. Isso leva a um resultado indesejável. O disparo assimétrico resulta em uma forma de onda de corrente que possui uma maior variedade de frequências harmônicas, levando a possibilidades incertas dentro do circuito de potência. Para se recuperar dessa situação e reduzir os conteúdos harmônicos em um sistema de potência, o DIAC é colocado em série com a porta de um TRIAC.

A aplicação DIAC básica é mostrada na imagem abaixo onde o DIAC está sendo usado como um dispositivo de disparo do TRIAC.

O DIAC é conectado em série com a porta de um TRIAC. O DIAC não permite nenhuma corrente de porta até que a tensão de disparo tenha atingido um determinado nível repetível em ambas as direções. Neste caso, o ponto de disparo do TRIAC de meio ciclo para o próximo meio ciclo tende a ser mais consistente e reduz o conteúdo harmônico total do sistema.

Exemplo prático de DIAC

Vamos ver um circuito prático usando DIAC. No circuito abaixo, um DIAC é usado para piscar um LED.

A construção é bastante simples, consiste em dois díodos 1N4007 que é um díodo retificador 1000V 1A e um condensador 47uF com pelo menos 300V nominal. Para DIAC, podem ser usados ​​DB3, DB4 ou NTE6408. Dois resistores de 20k e 100 Ohms (½ Watt) são usados ​​junto com um LED padrão de cor azul, (3v)

Aqui, dois diodos são usados ​​para fins de segurança, os quais convertem CA em CC. O capacitor é rapidamente carregado pelos diodos e, assim que a tensão carregada atinge a tensão de ruptura do DIAC, ele começa a conduzir e acender o LED. Após acender o LED e enquanto a corrente passa pelo DIAC, a queda de tensão diminui e a estrela do capacitor descarrega pelo resistor 20k.

O tempo de ativação e desativação do LED pode ser controlado alterando o valor do capacitor.

A seguir, a simulação é mostrada em Proteus.

A construção Quadrac

Quadrac é um tipo especial de tiristor que usa DIAC e TRIAC em um único pacote. Neste dispositivo, DIAC é usado para disparar internamente o TRIAC. Quadrac tem uma ampla gama de aplicações como chaveamento, controle de modulação de temperatura, controle de velocidade ou várias aplicações relacionadas ao dimmer.