El triac

Electrnica Industrial

Trabajo del Dimmer.

INTRODUCCIONLos dimmer son dispositivos usados para regular el voltaje de una o varias lmparas. As, es posible variar la intensidad de la luz, siempre y cuando las propiedades de la lmpara lo permitan.

Actualmente los circuitos ms empleados incluyen la funcin de encendido al "paso por cero" de la tensin. La disminucin del valor eficaz en la bombilla se logra recortando la seal en el momento de subida en el punto que se elija (si cortamos la seal cuando la onda llega a 10 V p.e. se encender muy poco, mientras que si la cortamos al llegar a 120 V se encender casi al mximo).

Existen sistemas ms complejos capaces de regular el flujo de iluminacin para otro tipo de lmparas (fluorescentes, de bajo consumo, etc.) pero son ms complicados.

Algunos dimmer pueden ser controlados remotamente a travs de controladores y protocolos especiales. En el caso de la iluminacin para escenarios uno de los protocolos ms utilizados es DMX (Digital MultipleX), que es un protocolo de comunicaciones usado para controlar la iluminacin de escenarios, o DMX512, el cual permite que la intensidad de las luces convencionales pueda ser sincronizada con las luces de efectos especiales, mquinas de humo, etc.

El TRIACEl triac (Triodo para Corriente Alterna) es un tiristor bidireccional de tres terminales. Permite el paso de corriente del terminal MT1 al MT2 y al revs y puede ser disparado con tenciones de puerta de ambos signos. Bsicamente equivale a dos SCR opuestos y acoplados lateralmente, con una regin de puerta prxima a uno de los dos terminales. Su estructura esquemtica se representa en las figuras

Como pudo observarse, equivale a dos SCR conectados en paralelo y con el ctodo y el nodo invertidos el uno con respecto al otro. Presente estado de conductividad tanto para I positiva como negativa y puede ser disparado desde el estado de corte al de conduccin tanto para un V positivo como negativo. Adems, la corriente de puerta que puerta que fuerza la transicin del estado de corte al de conduccin puede ser tanto positiva como negativa. En general, sin embargo, las tenciones y corrientes necesarias para producir la transicin del triac son distintas segn sean las polaridades de las tenciones aplicadas.Aplicaciones ms comunes

Su versatilidad lo hace ideal para el control de corrientes alternas.

Una de ellas es su utilizacin como interruptor esttico ofreciendo muchas ventajas sobre los interruptores mecnicos convencionales y los rels.

Funciona como switch electrnico y tambin a pila.

Se utilizan TRIACs de baja potencia en muchas aplicaciones como atenuadores de luz, controles de velocidad para motores elctricos, y en los sistemas de control computarizado de muchos elementos caseros. No obstante, cuando se utiliza con cargas inductivas como motores elctricos, se deben tomar las precauciones necesarias para asegurarse que el TRIAC se apaga correctamente al final de cada semiciclo de la onda de Corriente alterna.

Debido a su poca estabilidad en la actualidad su uso es muy reducido.

DIAC

El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo cuyas caractersticas alternas similares a las del triac es el diodo Shockley pero bidireccional es el DIAC. Consiste en una estructura de tres capas, similar a la del transistor bipolar aunque sin terminal de base. La tensin a la que se produce la transicin al estado de conduccin suele ser de unos 5 a40 V , siendo la disminucin de la tensin entre sus terminales, al pasar al estado de conduccin, de unos 10 V. Suele utilizarse fundamentalmente en los circuitos de disparo de los TRIAC.Una aplicacin tpica del TRIAC es como rectificador con control de fase, de cuyas aplicaciones es el control continuo de la intensidad de una fuente de luz incandescente de lo cual tratara es te proyecto.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de este circuito es enviar pulsos a la compuerta de el TRIAC para poder controlar el ngulo de disparo, esto se puede lograr gracias a la segunda ley de la conmutacin, de carga y descarga de capacitores en las resistencias donde = Rt*Ct que en este circuito mostrado esta de la forma = (R3 + Rpot)(C1). Sabiendo que el periodo de una seal senoidal es de frecuencia de 60Hertz traducido a el periodo tenemos16.666ms en 360 podemos decir que un semi ciclo senoidal (180) es de 8.33ms. Nosotros podemos variar el tiempo con una resistencia variable para controla la luminosidad de la lmpara incandescente. En mi circuito esta una resistencia de 1K antes del potencimetro de 75K por dos motivos uno para proteger el potencimetro como resistencia limitadora y dos para dejarle un mnimo tao para encender el TRIAC. El DIAC est en la compuerta del TRIAC y funciona para que cuando rebase su voltaje de excitacin de 32vlt mande un pulso a la compuerta del TRIAC en el semiciclo positivo cuando realice el cruce por cero el tiene un voltaje de ruptura de -32vlt abrindose y apagando al TRIAC.

Procedernos a calcular los valores de tao (constantes de tiempo) mximo y mnimos para el circuito:

Para una constante de tiempo mnimo es en el caso de que se tenga una resistencia de 1k por lo que el ngulo de disparo es 3.24 para el TRIAC este es pequeo y deja pasar una gran parte de la seal senoidal a la buja

El principio de funcionamiento, se basa en el control de potencia que se logra variando el ngulo de conduccin de un Triac, de 20 a 180. A continuacin describir los elementos de importancia utilizados en el Dimmer:

Para una constante de tiempo mnimo con una resistencia de 1k el valor es:

Podramos preguntarnos Cul es el ngulo?

Para t/2 de la seal senoidal con periodo de 8.33ms representando 180Equivale a 3.24 de ngulo de disparo del TRIAC

Ahora realizare el clculo para el tao mximo con una resistencia de 110k:

En mi circuito inclu otro capacitor del mismo valor de 150nf para retardar ms el disparo del TRIAC pero se tiene que poner con un resistor de bajo ohnmeaje por que si no estuviera esa resistencia seria dos capacitores en paralelo y se sumara su valor de faradeaje

A continuacin una tabla de estos clculos:

Angulo de disparoValor del potencimetro Forma de la onda recorta por el pulso

10 3.4K

45 17 K

90 39.666 K

135 58.5 K

170 74 K

Imgenes logradas en la prctica con un osciloscopio digital del Laboratorio de Cktos.

Como se puede observar mientras mas alto es el valor de la resistencia variable mas grande es el ngulo de disparo y tiende a desaparecer la onda senoidal del circuito planteado.

Elementos utilizados en este proyecto.ElementosCantidadCosto por unidad en crdobas

TRIAC - BT136 series E134.5

Condensador cermico de 150nF242

Resistencia de 330 13

Resistencia de 1 K 13

DIAC - DB3115

Potencimetro de 100 k 120.5

Caja de plstico 2*4115

Tapa ciega110

Estao3 Yardas25

Alambre0.5m2

Costo del proyectoC$ 156

Estos datos no incluyen transporteConclusiones:

Pude observar como un conjunto de resistores, capacitores, un DIAC y un TRIAC puedo controlar el ancho de una onda senoidal no solo para una buja incandescente si no que puede controlar velocidad de motores de corriente alterna pero de potencia baja. Pude observar de forma prctica cmo funciona el disparo por compuerta del TRIAC y que la una de las formas para disparar al TRIAC es por el DIAC a travs de este trabajo de curso.

Aprend como una red extra de capacitores a mi circuito original puede darle ms linealidad a la respuesta de la intensidad de la buja.

Hojas de datos del TRIAC

Hoja de datos del DIAC

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