تفاوت بین تریستور و ترایاک

تریستورها و تریاک ها هر دو قطعات نیمه هادی هستند که در مدارات و پروژه های الکترونیکی کنترل قدرت و سوئیچینگ استفاده می شوند. علیرغم شباهت هایشان، ویژگی ها و کاربردهای متمایزی دارند. در اینجا یک مقایسه فشرده برای کمک به درک تفاوت بین تریستور و ترایاک را بیان میکنیم :

تعاریف اولیه

تریستور (SCR – یکسو کننده کنترل شده سیلیکونی)

تریستور یک قطعه نیمه هادی چهار لایه و سه پایه با ساختار PNPN است.
به عنوان یک کلید عمل می کند که فقط می تواند جریان را در یک جهت، از آند به کاتد، هنگامی که توسط یک پالس گیت راه اندازی شود، هدایت کند.
پس از راه اندازی، در حالت روشن باقی می ماند تا زمانی که جریان عبوری از آن به زیر یک آستانه خاص (جریان نگهدارنده) برسد.

ترایاک (تریود جریان متناوب)

تریاک یک قطعه نیمه هادی سه لایه و سه پایه با دو ساختار PNPN است که در جهات موازی و مخالف به هم متصل شده اند.
این می تواند جریان را در هر دو جهت هدایت کند و برای کاربردهای AC مناسب است.
مانند تریستور، توسط یک پالس گیت تحریک می شود، اما پس از راه اندازی می تواند در هر دو جهت هدایت شود.

تفاوت بین تریستور و ترایاک از دید ساختار:

تریستور:

ساختار چهار لایه (PNPN).
سه پایه: پایه آند، پایه کاتد و پایه گیت.
فقط در یک جهت  (یک جهته) به جریان الکتریکی اجازه عبور میدهد.

ترایاک:

ساختار پنج لایه با دو مسیر PNPN در جهت مخالف.
سه پایه: پایه 1 (MT1)، پایه 2 (MT2) و پایه گیت.
در هر دو جهت (دو جهته) انجام می دهد.

تفاوت بین تریستور و ترایاک از نظر عملکرد:

تریستور:

حالت خاموش: تریستور تا زمانی که یک پالس به پایه گیت اعمال نشود ، خاموش می ماند.
حالت روشن: هنگامی که یک پالس به پایه گیت اعمال می شود، تریستور به حالت روشن تغییر می کند و اجازه می دهد جریان از یک طرف و  از آند به کاتد جریان یابد.
خاموش کردن: زمانی که جریان عبوری از آن به کمتر از جریان نگهدارنده می‌رسد، خاموش می‌شود.

ترایاک:

حالت خاموش: تریاک تا زمانی که یک پالس به پایه گیت اعمال نشود ، خاموش می ماند.
حالت روشن: هنگامی که یک پالس به پایه گیت اعمال می شود، Triac می تواند روشن شود و اجازه دهد جریان در هر دو جهت بین MT1 و MT2 جریان یابد.
خاموش: هنگامی که جریان عبوری از آن در پایان هر نیم سیکل AC به صفر می رسد، خاموش می شود.

تفاوت بین تریستور و ترایاک از دید کاربردی :

تریستور:

1- کنترل برق DC و AC:

در برنامه هایی که نیاز به کنترل جریان یک طرفه است، مانند کنترل موتور DC و یکسو کننده های کنترل شده استفاده می شود.

2- کنترل فاز:

در دیمرهای نور و منابع تغذیه برای کنترل زاویه فاز برق AC استفاده می شود.

3- حفاظت از اضافه ولتاژ:

در مدارهای حفاظتی برای محافظت در برابر شرایط اضافه ولتاژ استفاده می شود.

ترایاک:

1- کنترل برق AC:

به طور گسترده در برنامه های کنترل برق متناوب مانند دیمرهای نور، کنترل کننده های سرعت فن و کنترل موتور AC استفاده می شود.

2- کنترل فاز:

ایده آل برای کنترل زاویه فاز برق AC در هر دو جهت، و آن را برای بارهای AC مناسب می کند.

3- لوازم خانگی:

معمولاً در لوازم خانگی برای کنترل برق عناصر گرمایشی، موتورها و چراغ ها استفاده می شود.

مزایا و معایب

تریستور:

مزایا:
راندمان بالا و تلفات برق کم.
توانایی مدیریت ولتاژ و جریان بالا
مکانیسم تحریک ساده

معایب:

هدایت یک طرفه استفاده از آن را در مدارات AC محدود می کند.
برای خاموش شدن در برنامه های DC به مدارهای کموتاسیون خارجی نیاز دارد.

ترایاک:

مزایا:
هدایت دو جهته آن را برای کاربردهای AC مناسب می کند.
طراحی مدار را با حذف نیاز به تریستورهای دوگانه ساده می کند.
مدار فشرده و مقرون به صرفه برای کنترل برق AC.

معایب:
قابلیت کنترل جریان و ولتاژ کمتر در مقایسه با تریستورها.
بیشتر مستعد تحریک کاذب و نویز است که نیاز به طراحی دقیق جهت کنترل  گیت دارد.

پارامترهای کلیدی

تریستور:

1- جریان راه انداز گیت (I_GT):

حداقل جریان مورد نیاز برای راه اندازی تریستور.

2- جریان نگهدارنده (I_H):

حداقل جریان مورد نیاز برای نگه داشتن تریستور در حالت روشن.

3- ولتاژ مسدود کننده جلو (V_BO):

حداکثر ولتاژی که تریستور می تواند در حالت خاموش بدون رسانایی تحمل کند.

ترایاک:

1- جریان راه انداز گیت (I_GT):

حداقل جریان مورد نیاز برای راه اندازی Triac.

2- جریان نگه داشتن (I_H):

حداقل جریان مورد نیاز برای نگه داشتن تریاک در حالت روشن.

3-  Repetitive Peak Off-State Voltage (V_DRM):

حداکثر ولتاژی که Triac می تواند در حالت خاموش تحمل کند.

در مطلب تفاوت بین تریستور و ترایاک به طور خلاصه دیدیم ، در حالی که هر دو تریستور و تریاک قطعات مهم و کاآمدی در الکترونیک قدرت هستند، اهداف متفاوتی را بر اساس خواص رسانایی و تفاوت‌های ساختاری انجام می‌دهند. تریستورها برای کنترل جریان یک طرفه در DC و برخی از کاربردهای AC مناسب هستند، در حالی که Triacs در کنترل توان AC دو طرفه برتری دارند.