DIAC是具有三层和两个结的半导体器件。DIAC字由DI和AC两部分组成。DI代表二极管(或两个,如Di,Tri,Quad,Penta等),AC代表交流电。DIAC是 交流电二极管 的缩写。
在下图中,显示了DIAC符号。
DIAC是两个并联的二极管的组合,一个二极管的正向偏置,另一个二极管的反向偏置。DIAC是一种特殊构造的二极管,当满足某些条件时,它允许电流在两个方向上通过。
关于DIAC的另一件有趣的事情是,由于没有指定的电流方向,因此将其视为双向设备。DIAC只有两个阳极引脚,那里没有阴极引脚。这两个阳极端子通常称为主端子1(MT1)和主端子2(MT2)。
建造DIAC
DIAC构造遵循与不带基极端子的典型晶体管构造相同的规则。如上所述,DIAC结构具有两个主端子MT1和MT2。所述DIAC结构使用两个P型材料和三个N型材料而不的栅极端子。
在上图中,显示了三个N型区域,名称分别为NA,NB和NC。
P型区域显示为PA和PB。如果MT1端子变得比MT2更正,电流将流向PA-> NB-> PB-> NC的方向。当发生相反的情况时,MT2端子变得比MT1更正,电流将流向PB-> NB-> PA-> NA的方向。
该DIAC只启动达到击穿电压时传导电流。
在击穿情况下,DIAC两端的电压降会突然下降,并且流过它的电流会增加。该状态称为负动态电阻区域。持续进行传导,直到电流减小到称为保持电流的某个值为止。在此保持电流以下,DIAC电阻会变高,它将进入非导通状态。
由于DIAC是双向设备,因此会在电流的两个方向上发生。
DIAC特征曲线
在上图中,显示了DIAC的实际IV特性。该曲线看起来像英文单词Z。DIAC保持非导电状态,直到达到击穿电压为止。到达直线之前的缓慢曲线是由于泄漏电流引起的。达到击穿电压后,DIAC进入低电阻状态,流过二极管的电流迅速增加,以直线表示。但是,在电流导通状态下,二极管两端的电压降会降低,因此该线路并不是理想的90度。
DIAC应用
所述DIAC具体到触发TRIAC或SCR设计。如上所述,DIAC在击穿电压下进入雪崩导通状态。因此,该器件表现出负电阻特性,其两端的电压降急剧下降,通常降至约5伏。这将产生一个足以开启或触发TRIAC或SCR的突破电流。
DIAC还可以用于对称触发应用,因为DIAC可以在两个方向上传导。
现在最重要的问题是,为什么我们需要DIAC来触发TRIAC?
TRIAC不会对称触发,因此,对于一个极性,TRIAC不会在相同的栅极电压电平下触发另一极性。这导致不期望的结果。非对称点火会导致产生一个电流波形,该波形具有更多的谐波频率,从而导致电源电路内部存在不确定的可能性。为了从这种情况中恢复并减少电力系统中的谐波含量,DIAC与TRIAC的栅极串联放置。
下图显示了DIAC的基本应用,其中DIAC被用作TRIAC的触发设备。
DIAC与TRIAC的栅极串联连接。在触发电压在两个方向上都达到一定的可重复水平之前,DIAC不允许任何栅极电流。在这种情况下,双向可控硅从半个周期到下一个半周期的着火点趋于一致,从而降低了系统的总谐波含量。
DIAC的实例
让我们看看使用DIAC的实用电路。在下面的电路中,DIAC用于使LED闪烁。
结构非常简单,由两个1N4007二极管(一个1000V 1A整流二极管)和一个47uF电容(额定电压至少为300V)组成。对于DIAC,可以使用DB3,DB4或NTE6408。使用两个20k和100 Ohms(½Watt)的电阻器以及一个蓝色标准LED(3v)
为了安全起见,这里使用两个二极管将交流电转换为直流电。电容器很快被二极管充电,一旦充电电压达到DIAC的击穿电压,电容器便开始导通并打开LED。在打开LED之后,当电流流过DIAC时,电压降减小,并且电容器星形通过电阻器20k放电。
可以通过更改电容器值来控制LED的开启和关闭时间。
在下面,Proteus中显示了模拟。
Quadrac结构
Quadrac是一种特殊类型的晶闸管,它在单个封装中使用DIAC和TRIAC。在此设备中,DIAC用于内部触发TRIAC。Quadrac具有广泛的应用,例如开关,温度调制控制,速度控制或各种与调光器相关的应用。