หน่วยที่ 6 เรื่องไตรแอค ไดแอค

หน่วยท่ี 6 ไตรแอคและไดแอค

จดุ ประสงค์เชิงพฤติกรรม นักเรยี นสามารถ............... 1. อธิบายโครงสรา้ งของซีเนอรไ์ ดโอดได้ 2. บอกสญั ลกั ษณ์ของซีเนอร์ไดโอดได้ 3. อธิบายวิธกี ารไบอัสซีเนอร์ไดโอดได้ 4. อธบิ ายวิธกี ารทดสอบซีเนอรไ์ ดโอดได้ 5. อธบิ ายการเสยี ของซีเนอร์ไดโอดได้

เนือ้ หาบทเรียน 1. โครงสรา้ งของซีเนอรไ์ ดโอด 2. สญั ลักษณ์ของซีเนอร์ไดโอด 3. การไบอสั ซีเนอรไ์ ดโอด 3.1 การไบอัสตรง 3.2 การไบอัสกลบั 4. การทดสอบซีเนอรไ์ ดโอด 5. การเสยี ของซีเนอรไ์ ดโอด 5.1 ไดโอดช็อต 5.2 ไดโอดรวั่ 5.3 ไดโอดขาด

ไตรแอค (TRIAC) หรอื ไตรโอด แอค (TRIODE-AC) เป็นอปุ กรณ์ไทรสิ เตอร์และเปน็ อปุ กรณโ์ ซลดิ เสตท ท่ีทาหนา้ ที่ เป็นสวทิ ซเ์ ปดิ -ปิดวงจรทางอิเล็กทรอนิกส์ ทม่ี ีความไว โครงสรา้ ง A2 A2 A2 NP GG N สัญลักษณ์ A1 วงจรสมมลู A1 N PN G A1 ไทรแอค มขี าใช้งาน 3 ขา คือขาอาโนด1 (A1) , ขาอาโนด2 (A2) และขาเกท (G)

คุณสมบตั ขิ องไทรแอค มคี ุณสมบตั ิเหมอื นกับเอส.ซี.อาร.์ คอื เมอื่ นากระแส จะสามารถ นากระแสได้ตลอดเวลา แต่มขี ้อแตกต่างคอื ไทรแอคสามารถนากระแส ได้ 2 ทศิ ทาง จงึ เหมาะท่จี ะนาไปใชใ้ นการควบคมุ กาลังไฟฟ้าของไฟ กระแสสลบั การทางานของไทรแอค สามารถแบ่งออกเปน็ 4 ควอแดรนท์

+ + + ควอแดรนทท์ ี่ 2 ควอแดรนทท์ ี่ 1 + + + ควอแดรนท์ท่ี 4 ควอแดรนทท์ ่ี 3 แสดงการทางานของไทรแอคทงั้ 4 ควอแดรนท์

กราฟแสดงคณุ สมบัตขิ องไทรแอค กระแสทีไ่ หลผ่าน กระแสโฮลดงิ้ แรงดันพงั ทลาย เมือ่ ไม่มกี ารจดุ ชนวน แรงดันตกคร่อม

การทางานของไตรแอค เม่ือให้แรงดันคร่อม A2 - A1 มีคา่ เป็นบวก (+) เทียบกับ A1และ ยงั ไม่มกี ารจุดชนวน (Trigger) จะมคี ่าแรงดนั ระหว่าง A2-A1 ค่าหน่ึง (แรงดันพังทลาย) ทท่ี าใหไ้ ทรแอคนากระแสได้ เมอื่ ใหแ้ รงดันครอ่ ม A2-A1 ทมี่ คี า่ น้อยกวา่ แรงดนั พังทลาย แล้วทาการจุดชนวน (Trigger) กระแสเกทท่ีมีค่าเปน็ บวกหรือเปน็ ลบ ไทรแอคจะนากระแสได้ทนั ที เมือ่ ไทรแอคนากระแส แลว้ ทาการลดกระแสจนตา่ กว่าคา่ กระแสโฮลด้งิ (IH) จะทาให้ไทรแอคหยดุ นากระแส ถ้าไทรแอคยังไมน่ ากระแส จะมกี ระแสรัว่ ไหลเกิดขน้ึ ซ่ึงมคี า่ น้อยมาก

การวัดเพ่อื ทดสอบและหาขาไทรแอค ตั้งยา่ นมิเตอร์ Rx10 A2 , , NP N N PN G A1  , 

ผลการทดสอบ การวดั คา่ ความต้านทานของไตรแอค 1. ทาการวดั คา่ ความตา้ นทานทั้งหมด 6 ครง้ั สามารถอา่ นค่าความ ตา้ นทานหรอื มิเตอรเ์ ข็มขน้ึ 2 คร้งั 2. ขาทที่ าการวดั แล้ว เขม็ ขึน้ 2 ครัง้ คือ ขาอาโนด1 (A1) กบั ขา เกต (G) แต่ไมส่ ามารถบอกไดว้ า่ ขาใด เป็นขาอาโนด1 (A1) หรอื ขาใดเปน็ ขาเกต (G) 3. ทาการตรวจสอบเพอ่ื หาขาอาโนด1 (A1) กบั ขาเกท (G) **** หมายเหตุ การนาไทรแอคไปใช้งานจะตอ้ งตดิ กบั แผ่นระบาย ความร้อนขนาดเพยี งพอกบั กระแสท่ีทาให้ไทรแอคเกิดความร้อน

การตรวจสอบเพอื่ หาขาอาโนด1 (A1) กับขาเกท (G) ++ ++ ขาท่ที าการจุดชนวนไมว่ ่าจะเป็นไฟบวกหรือไฟลบ คา่ ความต้านทาน ท่ีใชข้ าเกทเปน็ ขาจุดชนวน จะมคี ่านอ้ ยกว่าใชข้ า A1 เป็นขาจุดชนวน

เอส.ซี.เอส. : SCS ซลิ ิกอน คอนโทรล สวิทซ์ : Silicon Control Switch เปน็ อุปกรณ์สารกงึ่ ตวั นาท่มี โี ครงสรา้ งเหมอื น เอส.ซี.อาร์. มขี าใชง้ าน 4 ขา คือ ขาอาโนด (A : Anode) ขาแคโถด (K : Kathod) และ ขาเกต (G : Gate) ซ่งึ มี 2 ขา คอื ขาเกตอาโนด {GA : Gate Anode} กบั ขาเกตแคโถด {GK : Gate Kathod}

A A GK GA P GA N K P สญั ลกั ษณ์ GK N K โครงสรา้ ง

A LOAD GA POWER SUPPLY GK K การทางานของเอส.ซี.เอส. เมอื่ จ่ายแรงดันไบอสั ตรงท่ีขา A และไบอัสกลบั ทขี่ า K SCS ยงั ไมท่ างาน จะต้องทรกิ ทข่ี า GA หรอื GK ในลักษณะไบอัสตรง คือ ทริกดว้ ยไฟบวกที่ขา GK หรือทริกดว้ ยไฟลบทีข่ า GA การหยุดนากระแส โดยการทรกิ ดว้ ยไฟลบทขี่ า GK หรอื ทรกิ ด้วยไฟบวกที่ขา GA ขอ้ ด้อย ทนกาลงั ไฟได้นอ้ ย นิยมนาไปใช้เป็นสวิทซ์ ในวงจรต้ังเวลา

จีทโี อ : GTO หรอื จีซีเอส : GCS เกต เทิรน์ ออฟ : Gate Turn Off หรือ เกต คอนโทรล สวทิ ซ์ : Gate Control Switch เป็นอปุ กรณ์ไทริสเตอร์ ที่ใชง้ านด้านกาลัง โครงสร้างเหมอื นกบั เอส.ซ.ี อาร์. ซึง่ สามารถเทยี บได้กับทรานซิสเตอร์ 2 ตวั ต่างชนดิ กนั คือ ทรานซิสเตอร์ PNP กบั NPN มขี าใชง้ าน 3 ขา คอื ขาอาโนด (A : Anode) ขาแคโถด (K : Kathod) และขาเกต (Gate)

N A G A P N P PNP N K PG NPN K โครงสร้าง วงจรสมมูล A G K สญั ลกั ษณ์

การทางานของจที โี อ เหมือน เอส.ซ.ี อาร.์ คือ จะตอ้ งป้อนแรงดันไฟบวกใหก้ บั ขาอาโนด (A) และป้อนแรงดนั ไฟลบให้กับขาแคโถด (K) แต่ จที ีโอ ยังไม่สามารถนากระแส จนกว่าจะมกี ารทรกิ ท่ขี าเกต (G) จงึ จะทาให้ จที ีโอ นากระแส ข้อแตกตา่ งของจีทโี อกบั เอส.ซ.ี อาร.์ คอื เม่อื ขาเกตไดร้ บั แรงดันไฟลบท่ีต่ากว่าจดุ คทั ออฟ (Cut Off) จะทาใหจ้ ีทีโอ หยุดนากระแส