DIACs Dijelajahi: Desain, Fungsionalitas, dan Aplikasi Utama

Sangat umum menemukan DIAC dalam aplikasi seperti kontrol kecepatan motor universal, pemerah cahaya AC, dll. Dan itu karena semiconductornya membantu mengontrol arus hingga turun di bawah tingkat arus tahan perangkat.

Jadi, DIAC tidak memasuki tingkat arus rendah. Sebaliknya, saat memasuki konduksi, tegangan menurun per peningkatan arus. Tidak diragukan lagi, semiconductornya termasuk keluarga thyristor, tetapi lebih seperti perangkat pemicu dua arah dengan rentang luas.

Apakah Anda ingin mempelajari lebih banyak tentang DIAC? Maka, tetaplah karena kami akan membawa Anda melalui dasar-dasar seperti struktur lapisannya, cara kerjanya, dll.

Mari kita mulai!

Apa Itu DIAC?

DIAC adalah singkatan yang berdiri untuk Diode for Alternating Current. Dan perangkat solid-state ini memiliki dua semikonduktor persimpangan dan tiga lapisan.

Pada pandangan pertama, Anda mungkin salah mengira struktur DIAC sebagai transistor. Namun perbedaannya adalah bahwa yang pertama tidak memiliki terminal di lapisan dasar. Oleh karena itu, ia adalah perangkat dua terminal (A1 & A2).

DIAC tidak memberikan amplifikasi; alih-alih, ia berperilaku seperti dioda switching dua arah. Plus, arus searah DIAC datang dari salah satu polaritas sumber tegangan AC yang sesuai.

Selanjutnya, DIAC hadir dalam berbagai paket seperti paket permukaan montase, paket besar yang digabungkan dengan chassis, paket kawat kecil, dll.

Apa Simbol DIAC?

Anda dapat mewakili DIAC dengan dua dioda yang terhubung paralel. Namun dioda harus berlawanan satu sama lain. Juga, perangkat memiliki dua terminal (Anoda 1 dan Anoda 2).

Simbol DIAC

Sumber: Wikimedia Commons

Selain itu, Anda juga dapat menyebut terminal utama dengan MT. Selanjutnya, bandara dapat dibalik seperti kapasitor karena mereka dua arah. Plus, DIAC tidak memiliki terminal gate.

Konstruksi DIAC

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, konstruksi DIAC mirip dengan transistor. Namun ia menonjol karena tidak memiliki terminal dasar. Juga, tiga lapisan DIAC memiliki jumlah doping yang sama. Plus, ia memberikan properti switching simetris—dalam polaritas tegangan yang diterapkan.

Konstruksi DIAC NPN

Sumber: Wikimedia Commons

Dengan demikian, lapisan semikonduktor yang dekat dengan terminal menggabungkan lapisan negatif dan positif. Oleh karena itu, saat Anda menerapkan tegangan ke bandara perangkat, lapisan dengan polaritas spesifik terhadap tegangan diaktifkan. Dan penggabungan kedua polaritas membantu operasi dua arah DIAC.

Operasi DIAC

Jika terminal A1 atau MT1 positif, ia akan mengaktifkan lapisan P1 dekat bandara MT1. Oleh karena itu, konduksi akan terjadi dalam urutan tertentu: P1-N2-P2-N3.

Dengan demikian, saat arus bergerak dari MT1 ke MT2, persimpangan di antara P2-N3 menjadi bias terbalik. Juga, persimpangan kedua di antara P1-N2 akan bias maju.

Dalam hal yang sama, jika kita memiliki terminal MT2 positif, lapisan P2 yang dekat dengan terminal kedua (MT2) diaktifkan. Oleh karena itu, konduksi akan terjadi dalam urutan ini: P2-N2-P1-N1.

Jadi, saat arus bergerak dari MT2 ke MT1, persimpangan di antara N2-P1 bias terbalik. Namun tautan antara P1-N1 dan P2-N2 bias terbatas. Jadi, konduksi akan terjadi ke dua arah.

Apa Karakteristik V-I dari DIAC?

Karena DIAC mengkonduksi tegangan dalam polaritas negatif dan positif, kurva terletak di dua kuadran (pertama dan ketiga). Oleh karena itu, kurva karakteristik V-I membentuk bentuk Z.

Dengan demikian, kuadran pertama menunjukkan setengah siklus positif di mana arus bergerak dari MT1 ke MT2. Di sisi lain, kuadran kedua menunjukkan sebaliknya—setengah siklus negatif di mana aktivitas arus dari MT2 ke MT1.

Pada awalnya, resistansi DIAC cenderung lebih tinggi karena persimpangan bias terbalik di antara lapisan. Akibatnya, arus kebocoran kecil akan melewati DIAC. Anda dapat menyebut area ini sebagai status pemblokiran di dalam kurva.

Juga, saat tegangan yang diterapkan mencapai tegangan hancur, resistansi DIAC menurun secara tajam. Ketika ini terjadi, konduksi akan dimulai, dan akan menyebabkan penurunan tegangan seketika—sementara arus naik (status konduksi).

Grafik DIAC

Sumber: Wikimedia Commons

Selanjutnya, normal bagi sebagian besar DIAC untuk mengalami tegangan hancur sekitar 30V. Namun tegangan hancur spesifik tergantung pada jenis perangkat yang Anda gunakan.

Jadi, DIAC akan tetap dalam setengah siklus negatif (status konduksi) hingga arus mencapai nilai tertentu (arus tahan). Arus tahan merujuk pada arus minimum yang diperlukan perangkat untuk tetap dalam status ON.

Bagaimana Menggunakan DIAC?

Sebagian besar waktu, Anda dapat menggunakan DIAC dengan rangkaian TRIAC. Dan itu karena keterbatasan TRIAC. Itu artinya, TRIAC memiliki sedikit perbedaan antara dua bagian perangkat. Oleh karena itu, perangkat tidak memicu rangkaian secara simetris.

Karena pemucuan non-simetris TRIAC, gelombang menghasilkan output dengan harmoni tidak diinginkan.

Jadi, semakin non-simetris gelombangnya, semakin tinggi harmoni. Dengan demikian, cara terbaik untuk memiliki gelombang simetris di kedua siklus adalah dengan menghubungkan DIAC secara seri dengan gate TRIAC.

Juga, DIAC membantu menghindari aliran arus gate hingga tegangan yang diterapkan mencapai tingkat tertentu di setiap arah. Dengan ini, titik pemucuan TRIAC akan lebih seragam di kedua arah.

Aplikasi DIAC

Karena DIAC terutama adalah perangkat pemicu, Anda akan menemukannya dalam aplikasi seperti:

• Kontrol panas
• Pemerah cahaya
• Rangkaian kontrol kontrol kecepatan motor

Ini adalah cara kerjanya dalam rangkaian ini:

Diagram rangkaian DIAC

Sumber: Wikimedia Commons 

Rangkaian Pemerah Cahaya

Pertama, Anda dapat mendapatkan tegangan gate variabel dengan membuat susunan RC di terminal gate TRIAC. Kemudian, saat perangkat mati, kenaikan tegangan dibatasi oleh jaringan seri (R4-C1) di seluruh TRIAC.

Jadi, saat Anda menerapkan tegangan input ke rangkaian, resistansi R2 menentukan laju pengisian C1 dan C2. Juga, DIAC memicu dan mengkonduksi saat tegangan di seluruh C3 melebihi tegangan hancur DIAC.

Selain itu, kapasitor C3 mulai menyisir melalui DIAC yang mengkonduksi ke gate TRIAC. Oleh karena itu, saat TRIAC menyala, ia melewati arus ke lampu. Plus, laju pengisian kapasitor bervariasi dengan mengubah resistansi R2.

Akibatnya, tegangan di TRIAC memicu siklus negatif dan positif dari input yang dikontrol. Secara keseluruhan, DIAC membantu mengatur daya yang disalurkan ke lampu.

Rangkaian Kontrol Pemanas

Dengan DIAC di sini, pemanas akan memiliki kontrol halus atas panasnya. Pertama, gabungkan LC di seluruh TRIAC—untuk mengurangi laju kenaikan tegangan saat TRIAC mati.

Kemudian, Anda dapat mengatur setengah siklus (negatif dan positif) dari tegangan input pemanas dengan memodifikasi resistansi R2. Jadi, Anda dapat mendapatkan kontrol halus dari berbagai posisi R2 dengan menempatkan R4 secara diagonal ke DIAC.

Perbedaan Antara DIAC dan TRIAC

Keuntungan dan Kerugian DIAC

Keuntungan

• Perangkat menyediakan kontrol daya halus dengan TRIAC dan thyristor lainnya
• Ia datang dengan karakteristik switching simetris
• Anda dapat mematikan/matikan dengan mudah dengan menurunkan atau mengurangi tegangan yang diterapkan
• DIAC membantu mengurangi harmoni tidak diinginkan dalam sistem
• Ia memiliki penurunan tegangan status on yang rendah

Kerugian

• DIAC tidak dapat memblokir tegangan tinggi
• Perangkat hanya dapat mengkonduksi dengan tegangan di atas 30V
• DIAC memiliki daya rendah

Kata Akhir

DIAC adalah perangkat kuat yang memicu dan mengkonduksi tegangan dalam beberapa aplikasi. Dan itu semua berkat fitur switching simetrisnya. Namun, ia bekerja bersama TRIAC untuk hasil terbaik.

Jadi, apakah Anda berencana menggunakan DIAC untuk proyek Anda berikutnya? Atau apakah Anda memiliki pertanyaan tentang cara menggunakan perangkat secara efektif? Jangan ragu untuk menghubungi kami.