ترایاک :
ترایاک نمونه پیشرفته تر تریستور است ٬ که هدایت دو طرفه ولتاژ از مشخصه های آن به شمار می آید. این قطعه نیز 3 پایه دارد که ((ترمینال شماره ی یک ولتاژ اصلی یا MT1)) و (( ترمینال شماره دو ولتاژ اصلی یا MT2 )) و ((گیت)) نامیده میشوند.
ولتاژ اعمال شده به MT2 نسبت به ولتاژ MT1 چه مثبت باشد و چه منفی میتوان پالس های تحریک مثبت و منفی را به گیت اعمال کرد(نسبت به MT1).بنابر این ترایاک برای کنترل تمام موج سیگنال AC مناسب بوده و آن را مانند تریستور میتوان مورد استفاده قرار داد.
روشن و خاموش شدن تریستور و ترایاک با سرعت بسیار زیادی صورت میپذیرد در نتیجه پالسهای گذرای بسیار کوتاهی ایجاد میشود ٬ که ممکن است مسافت بسیار زیادی را در طول سیم طی کنند.برای جلوگیری از ایجاد چنین نویزهایی ٬ معمولا استفاده از نوعی فیلتر LC ضروری خواهد بود.
این المان الکترونیک صنعتی نیز مانند تریستور دارای پایه کنترلی جهت راه اندازی و دوپایه دیگر به نامهای آند یک و آند دو است.در حالت کلی می توان گفت با تحریک گیت نسبت به یکی از پایه های آند،ترایاک تحریک شده و وصل می شود
شکل زیر شمای فنی این المان و همچنین مشخصه ولت آمپر آن را نشان می دهد
این قطعه دو جهته هدایت دارد.لذا در مدارهایی که نیاز به کنترل بیشتری بر زاویه آتش داریم این المان مناسب است.پس بر خلاف تریستور هم در نیم سیکل منفی و هم در نیم سیکل مثبت هدایت خواهد داشت.البته به شرط اینکه گیت به درستی تحریک شود.
ساده ترین کاربرد این المان به عنوان یک دیمر است.دیمر مدار تغییر دهنده روشنایی یک لامپ است.گرچه به این مدار میتوان یک رگولاتور ولتاژ نیز گفت
در این مدار با تغییر مقدار پتانسیومتر میزان ثابت زمانی شارژ خازن c3 تغییر کرده و در نتیجه زمانی که میبایست دیاک وصل شده تا ترایاک روشن شود تغییر کند و بدین ترتیب زاویه آتش ترایاک در نیم سیکل مثبت و منفی عوض شود.
شکل زیر نحوه برش شکل موجها بر حسب زاویه آتش 90 درجه را نشان می دهد.
دیاک :
دیاک عنصری دوپایه است و مشابه ترانزیستوری است که بیس ندارد. از هر دو طرف (بایاس مستقیم و معکوس ) جریان را عبور می دهد و روشن شدن آن بستگی به ولتاژ آستانه تعریف شده ( یا شکست ) دارد.
دیاک درتولید پالس بکار برده می شود.در واقع دیاک و تریستور و ترایاک هم خانواده اند و همگی در حالت کلی مانند دیود خاصیت هدایت کنندگی دارند اما با این تفاوت که تریستور و ترایاک عناصر سه پایه ای هستند که تکامل یافته اند و علاوه بر اینکه از هر دو طرف جریان را عبور میدهند دارای پایه گیت برای کنترل زمان عبور جریان نیز میباشند.
تریستور
تریستور که از خانواده نیمه هادی هاست در سال 1960 به بازار آمد و از آن زمان تا کنون در حال تکمیل شدن است. مسایل اصلی در تریستور که همواره در حال تکمیل و توسعه بوده است، عبارتند از تحمل ولتاژ معک.س زیاد، سرعت کموتاسیون ( سرعت روشن و خاموش شدن) و تحمل عبور جریان های قوی می باشد.
تریستور ها عناصر نیمه هادی و حالتی هستند که فقط در یکی از دو حالت قطع و وصل می توانند قرار گیرند. نام دیگر تریستور S.C.R یا یکسو کننده کنترل شده سیلکونی می باشد که در واقع از چهار لایه نیمه هادی PNPN تشکیلا یافته استو سه الکترود با نام های آند و کاتد و گیت دارد.
مشخصه ولت آمپر تریستور:
در مشخصه فوق:
1) ناحیه وصل. در این قسمت تریستور همانند یک نمیه هادی معمولی که در حالت مستقیم تغذیه شده است عمل می کند.یعنی ولتاژ نسبتاً کوچکی حدود 1 ولت بین دو ترمینال آند و کاتد افت می کند و جریان آند و کاتد بوسیله مقاومت مدار خارجی محدود می شود.
2) حالت قطع مستقیم متفاوت از دیود های معمولی بوده و در مشخصه دیودهای نمیه هادی مشاهده نمی شود. در این ناحیه با وجود اینکه ولتاژ آند نسبت به کاتد مثبت است ولی جریان بسیار کوچکی (حدود میکرو آمپر) از دیود عبور می کند و دیود در حالت قطع قرار دارد. حال اگر آند را مثبتتر کنیم ، بحالتی می رسیم که دفعتاً جریان زیادی بین آند و کاتد برقرار می شود. یعنی تریستور به حالت وصل میرود. این ولتاژ به ولتاژ عبور (Vbo) موسوم است. البته این مربوط به حالتی است که گیت باز باشد.
3) این ناحیه مثل ناحیه کار معکوس دیود است. یعنی جریان کوچکی که در اکثر موارد قابل صرف نظر است، بین دو ترمینال اند و کاتد برقرار می شود و تمام ولتاژ خارجی برروی این دو ترمینتل قرار می گیرد. اگر ولتاژ معکوس را افزایش دهیم بحالتی میرسیم که چپیوند های نیمه هادی های تشکیل دهنده شکسته می شود و جریان زیآدی برقرار شده و دیود می شوزدو این به ولتاژ شکست (Vbr) موسوم است. اگر ترمینال گیت را با ولتاژ مثبت کوچکی نسبت به کاتد تغذیه کنیم جریانی بین گیت و کاتد برقرار شده و با افزایش ولتاژ مستقیم آند و کاتد این بار ملاحظه میکنیم که تریشتور با ولتاژ مستقیم کوچکتری بحالت وصل خواهد رفت. یعنی ولتاژ Break Over کاهش می یابد. افزایش بیشتر جرینم گیت باعث کاهش بیشتر ولتاژ BREAK OVER می شود تا جائیکه تریستور بصورت یک دیود معمولی در آید ی,نی با ولتاژ حدود چند ولت بحالت مستقیم برود.
دیود
مقدمه
دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور میدهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان میدهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث میشود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده میشود که چیزی حدود 0.6 تا 0.6 ولت می‌‌باشد.
ولتاژ معکوس
هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌‌کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معرف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌‌باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمی‌گذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود دیود می‌‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته میشود.