دیاک چیست و چه کاربردی دارد؟

DIAC یا (Diode for Alternating Current) یک قطعه نیمه هادی است که معمولاً در مدارات الکترونیک قدرت برای راه اندازی TRIAC و سایر تریستورها استفاده می شود. در اینجا نگاهی اجمالی به اینکه دیاک چیست ، نحوه کارکرد و کاربردهای معمول آن می اندازیم.

دیاک چیست؟

دیاک یک دیود دو طرفه است که تنها پس از عبور از ولتاژ شکست آن جریان را هدایت می کند. برخلاف یک دیود معمولی که اجازه می دهد جریان در یک جهت حرکت کند ، یک DIAC طوری طراحی شده است که پس از رسیدن ولتاژ اعمال شده به یک آستانه معین، در هر دو جهت هدایت شود.

خصوصیات دیاک چیست:

رسانایی دو جهته:

DIAC می تواند جریان را در جهت مثبت و منفی هدایت کند.

ولتاژ شکست:

این حداقل ولتاژی است که DIAC در آن شروع به هدایت می کند. معمولاً در محدوده 20-40 ولت است.

شروع هدایت:

دیاک با رسیدن به ولتاژ شکست، از حالت مقاومت بالا به حالت مقاومت پایین تغییر می کند و اجازه عبور جریان را می دهد.

ساختار:

DIAC معمولاً با ساختار سه لایه یا پنج لایه ساخته می شود. ساختار سه لایه از دو اتصال P-N تشکیل شده است، در حالی که ساختار پنج لایه دارای سه اتصال P-N است. دیاک دارای دو پایه است و برخلاف ترااک و تریستور، پایه گیت ندارد.

سمبل:

نماد دیاک در نمودارهای مدار ترکیبی از دو دیود است که به صورت موازی در جهت مخالف به هم متصل شده اند که ماهیت دو جهتی آن را نشان می دهد.

اصول کار دیاک چیست:

دیاک در حالت نارسانا باقی می ماند تا زمانی که ولتاژ دو سوی آن از ولتاژ شکست بیشتر شود . با رسیدن به این آستانه، DIAC دچار شکست بهمنی شده و شروع به هدایت می کند. تا زمانی که جریان عبوری از آن به کمتر از حد معینی (جریان نگهدارنده) افت کند، در حالت رسانا باقی می‌ماند، در غیر اینصورت به حالت مقاومت بالا و قطغ  باز می‌گردد.

کاربردهای دیاک چیست

تحریک TRIAC:

کاربرد اصلی دیاک راه اندازی ترایاک در مدارات AC است. در اینجا برخی از کاربردهای رایج آورده شده است:

مدارهای کنترل فاز:

DIAC ها اغلب در دیمرهای نور، کنترل های سرعت موتورها و کنترل های بخاری در جایی که کنترل فاز برق متناوب مورد نیاز است استفاده می شوند. DIAC تضمین می کند که ترایاک در نقطه صحیح چرخه AC راه اندازی شده است.

سوئیچینگ صاف:

DIAC یک پالس تحریک کننده مشخص  و با کمترین نویز را به TRIAC ارائه می دهد .

مدارهای نوسانگر:

DIAC ها را می توان در مدارهای نوسانگر استفاده کرد، جایی که آنها به تولید پالس های زماندار کمک می کنند. از این پالس ها می توان برای کنترل زمان بندی سایر قطعات الکترونیکی استفاده کرد.

محافظت در مقابل ولتاژ بیش از حد مجاز:

در برخی مدارها از DIAC برای محافظت از قطعات حساس در برابر شرایط اضافه ولتاژ استفاده می شود. هنگامی که ولتاژ از آستانه شکست فراتر رفت، DIAC جریان اضافی را هدایت و از ورود آن به اجزای محافظت شده جلوگیری می کند.

شرح یک مدار به عنوان نمونه

یک مثال رایج از کاربرد DIAC در مدار کنترل کننده  میزان نور یک لامپ می باشد:

مدار کنترل نور:
در یک مدار کنترل کننده نور، از دیاک برای راه اندازی یک ترایاک استفاده می شود که میزان پاور تحویلی به لامپ را کنترل می کند. مدار معمولاً شامل یک مقاومت متغیر (پتانسیومتر) و یک خازن به صورت سری با DIAC است.

هنگامی که ولتاژ AC افزایش می یابد، خازن شارژ می شود تا زمانی که به ولتاژ شکست DIAC برسد.

سپس دباک (هادی) هدایت شده و یک پالس به پایه گیت TRIAC ارسال می‌کند که آن را روشن نموده و اجازه می‌دهد جریان از لامپ عبور نموده و لامپ روشن شود .

با تنظیم پتانسیومتر، زاویه فازی که در آن آستانه  DIAC را می توان تغییر داد و در نتیجه روشنایی نور را کنترل کرد.

دیاک یا DIAC یکی دیگر از  قطعات بسیار مهم  در حوزه الکترونیک قدرت است، به ویژه در برنامه های سوئیچینگ و کنترل  مدارات AC. توانایی آن برای هدایت در هر دو جهت و ارائه یک پالس تحریک تیز، آن را برای کنترل دستگاه هایی مانند TRIAC ایده آل می کند.