- Construcción de DIAC
- Curva característica DIAC
- Aplicaciones DIAC
- Ejemplo práctico de DIAC
- La construcción Quadrac
DIAC es un dispositivo semiconductor que tiene tres capas y dos uniones. La palabra DIAC consta de dos partes, DI y AC. DI significa diodo (o dos. Como Di, Tri, Quad, Penta, etc.) y AC significa corriente alterna. DIAC es el acrónimo del diodo de corriente alterna .
En la imagen de abajo se muestra el símbolo DIAC.
El DIAC es una combinación de dos diodos en paralelo, uno en polarización directa y el otro en condición de polarización inversa con respecto a ambos lados. DIAC es un diodo especialmente construido, que permite que la corriente pase en ambas direcciones cuando se cumplen ciertas condiciones.
Una cosa más interesante acerca del DIAC es que, debido a que no hay una dirección específica del flujo de corriente, se considera un dispositivo bidireccional. DIAC solo tiene dos pines de ánodo y no hay pines de cátodo. Esos dos terminales de ánodo a menudo se denominan Terminal principal 1 (MT1) y Terminal principal 2 (MT2).
Construcción de DIAC
La construcción DIAC sigue la misma regla que una construcción típica de transistor sin el terminal Base. Como se mencionó anteriormente, la construcción DIAC tiene dos terminales principales, MT1 y MT2. La construcción DIAC utiliza dos materiales tipo P y tres materiales tipo N sin el terminal de la puerta.
En la imagen de arriba, se muestran tres regiones de tipo N con el nombre de NA, NB y NC.
Las regiones de tipo P se muestran como PA y PB. Si el terminal MT1 se volvió más positivo que MT2, la corriente fluirá en la dirección de PA -> NB -> PB -> NC. Cuando ocurre la situación inversa, el terminal MT2 se vuelve más positivo que el MT1 y la corriente fluirá en una dirección de PB -> NB -> PA -> NA.
El DIAC solo comienza a conducir la corriente cuando se alcanza la tensión de ruptura.
Durante las situaciones de avería, se produce una disminución repentina en la caída de voltaje a través del DIAC y el flujo de corriente aumentará a través de él. Este estado se denomina región de resistencia dinámica negativa. La conducción continúa hasta que la corriente disminuye a un cierto valor llamado corriente de retención. Por debajo de esta corriente de retención, la resistencia DIAC se vuelve alta y entrará en estado no conductor.
Como DIAC es un dispositivo bidireccional, sucederá para ambas direcciones de la corriente.
Curva característica DIAC
En la imagen de arriba, se muestra la característica IV real de DIAC. La curva se parece a la palabra inglesa Z. El DIAC permanece en el estado no conductor hasta que se alcanza el voltaje de ruptura. La curva lenta antes de pasar a la línea recta se debe a la corriente de fuga. Una vez que se alcanza el voltaje de ruptura, el DIAC entra en el estado de baja resistencia y el flujo de corriente a través del diodo aumenta rápidamente, lo que se muestra como una línea recta. Pero durante el estado de conducción de la corriente, la caída de voltaje a través del diodo se reduce, por lo que la línea no es perfecta en 90 grados.
Aplicaciones DIAC
El DIAC está diseñado específicamente para activar TRIAC o un SCR. Como se discutió anteriormente, el DIAC entra en conducción de avalancha a la tensión de ruptura. Debido a esto, el dispositivo exhibe características de resistencia negativas y la caída de voltaje a través de él disminuye dramáticamente, típicamente a aproximadamente 5 voltios. Esto crea una interrupción sobre la corriente que es suficiente para encender o activar un TRIAC o un SCR.
El DIAC también es aplicable para aplicaciones de disparo simétrico, ya que el DIAC conduce en ambas direcciones.
Ahora la pregunta más importante es, ¿por qué necesitamos DIAC para activar un TRIAC?
TRIAC no dispara simétricamente y debido a esto, TRIAC no dispara al mismo nivel de voltaje de puerta para una polaridad que para la otra. Esto conduce a un resultado no deseado. El disparo asimétrico da como resultado una forma de onda de corriente que tiene una mayor variedad de frecuencias armónicas que conduce a posibilidades inciertas dentro del circuito de potencia. Para recuperarse de esta situación y reducir el contenido de armónicos en un sistema de potencia, DIAC se coloca en serie con la compuerta de un TRIAC.
La aplicación DIAC básica se muestra en la siguiente imagen donde el DIAC se está utilizando como un dispositivo de activación del TRIAC.
El DIAC está conectado en serie con la puerta de un TRIAC. El DIAC no permite ninguna corriente de compuerta hasta que el voltaje de activación haya alcanzado un cierto nivel repetible en ambas direcciones. En este caso, el punto de encendido del TRIAC de un medio ciclo al siguiente medio ciclo tiende a ser más consistente y reduce el contenido armónico total del sistema.
Ejemplo práctico de DIAC
Veamos un circuito práctico usando DIAC. En el circuito de abajo se usa un DIAC para hacer parpadear un LED.
La construcción es bastante simple, consta de dos diodos 1N4007 que es un diodo rectificador de 1000V 1A y un condensador de 47uF con una clasificación de al menos 300V. Para DIAC, se pueden utilizar DB3, DB4 o NTE6408. Se utilizan dos resistencias de 20k y 100 Ohms (½ Watt) junto con un LED estándar de color azul, (3v)
Aquí se utilizan dos diodos con fines de seguridad que convierten CA en CC. Los diodos cargan rápidamente el capacitor, y tan pronto como el voltaje cargado alcanza el voltaje de ruptura de DIAC, comienza a conducir y encender el LED. Después de encender el LED y mientras la corriente pasa por el DIAC, la caída de voltaje disminuye y la estrella del condensador se descarga a través de la resistencia 20k.
El tiempo de encendido y apagado del LED se puede controlar cambiando el valor del condensador.
A continuación, la simulación se muestra en Proteus.
La construcción Quadrac
Quadrac es un tipo especial de tiristor que usa DIAC y TRIAC en un solo paquete. En este dispositivo, DIAC se utiliza para activar internamente el TRIAC. Quadrac tiene una amplia gama de aplicaciones como conmutación, control de modulación de temperatura, control de velocidad o varias aplicaciones relacionadas con atenuadores.