TRIAC, l’interruttore a stato solido per il controllo dell’alimentazione

I TRIAC appartengono alla famiglia dei tiristori, di cui il più noto è il tiristore SCR, ed è utilizzato in particolare come switch per interrompere la corrente alternata (c.a.).

Un TRIAC è fisicamente dotato di 3 terminali, di cui due sono anodi (A1 e A2) detti alternativamente main terminal (MT1 e MT2) e il terzo è un Gate (G). Il terminale G è utilizzato per accendere e spegnere il TRIAC inserito in un circuito.

Il funzionamento di un TRIAC è molto simile a quello di un tiristore SCR, infatti, lasciando passare un impulso elettrico attraverso il Gate il discreto si chiude e lascia passare la corrente.

Nella gran parte dei casi, i TRIAC vengono commercializzati per il montaggio su foro in un case TO-220 (standard di packaging dei semiconduttori in metallo e plastica), ma li troverai anche in altri tipi di package per:

• Montaggio a pannello (RD-91);
• Montaggio su filettatura (TO-65);
• Montaggio superficiale (SOT-223 o SC-73, TO-263, TO-252);
• Montaggio su foro (TOP3, TO-92).

Nella versione TO-220 i piedini (partendo da sinistra) indicano gli anodi MT1 e MT2, quindi il Gate. Il datasheet che accompagna il semiconduttore fornisce tutte le informazioni tecniche ed è sempre consigliato consultarlo.

Dalla documentazione, infatti, potrai apprendere il numero di Ampere e di Volt massimi a cui puoi esporre il TRIAC e la corrente espressa in mA che fa scattare il Gate. Informazioni preziose per capire se un determinato TRIAC è adatto al tuo caso specifico.

Qual è il simbolo del TRIAC e lo schema

Il simbolo elettrico del TRIAC è rappresentato da due triangoli che ricordano l’utilizzo del dispositivo con la c.a. I due triangoli ricordano anche il simbolo del diodo SCR, infatti, si tratta di due diodi montati in configurazione “antiparallelo” e con l’anodo A1 (o MT1) e l’anodo A2 (MT2) contrapposti. Dal lato sinistro dell’anodo A1 fuoriesce il Gate (G).

Il simbolo del TRIAC viene alternativamente rappresentato in posizione verticale (anodo A1 sotto e anodo A2 sopra) o in posizione orizzontale (anodo A2 a sinistra e anodo A1 a destra). La posizione del simbolo del TRIAC in uno schema dipende dalla sua collocazione nel circuito che dovrai realizzare.

I triodi per corrente alternata possono essere impiegati in funzione di interruttore per un circuito di corrente alternata e per la commutazione in corrente alternata, oppure per applicazioni di comando con correnti nominali comprese in un certo intervallo di Ampere.

Un tiristore bidirezionale può essere direttamente interfacciato con i microcontrollori, oppure con i circuiti logici e, più in generale, con i circuiti di attivazione a gate.

Come regolatore, lo troviamo spesso implementato nei variatori di luminosità, tuttavia, essendo un dispositivo on-off a stato solido, lo possiamo trovare in tantissimi circuiti elettronici ed è adatto a svolgere molteplici funzioni.

Tra le funzioni principali che può svolgere un regolatore TRIAC troviamo:

• Il controllo del livello dei liquidi.
• Verifica della temperatura.
• Regolazione della velocità di una ventola elettrica.
• Regolazione di motori di piccole dimensioni.

Dal catalogo di RS potrai scegliere tra numerosi modelli di semiconduttori discreti TRIAC, sia per il montaggio superficiale a foro passante e a pannello. Implementerai nel tuo prodotto elettronico TRIAC affidabili che aumentano la stabilità e la qualità, anche dei dispositivi di cui devi effettuare la manutenzione.

A cosa serve fare un dimmer con TRIAC e DIAC? Al tempo delle lampadine a incandescenza il circuito veniva realizzato per gestire l’intensità della luce, mentre oggi è utile per controllare un piccolo motore.

Prima di procedere, spieghiamo brevemente cos’è un DIAC. Siamo in presenza di un interruttore a semiconduttore, attivabile con polarità diretta e inversa. I DIAC sono disponibili in diversi tipi di package ed è un discreto fortemente utilizzato nei circuiti in corrente alternata.

Per realizzare un circuito dimmer utilizzando un TRIAC e un DIAC, si crea un circuito in cui quest’ultimo è collegato al Gate del TRIAC. Quando il DIAC riceve una certa corrente dal circuito, il gate del TRIAC permette il passaggio di corrente nel componente elettronico.

Il dimmer con TRIAC e DIAC crea molto disturbo quando abbinato a un potenziometro. Per ridurre i disturbi si può, quindi, utilizzare un condensatore come filtro montato in parallelo o una bobina in serie.

Mentre un tiristore è unidirezionale, il TRIAC è bidirezionale. Una caratteristica che gli permette di fare il controllo della corrente più puntuale.

Questo il motivo per cui un TRIAC viene utilizzato come interruttore bidirezionale in schemi elettrici con corrente e tensione alternata elevata o mediamente elevata.

In un circuito molto semplificato, per esempio, il TRIAC fa accendere una lampadina a incandescenza comandata da una porta logica.

Per verificare se il TRIAC presente nel circuito è ancora funzionante, ti dovrai dotare di un multimetro da impostare in portata ohm.

Consigliamo di utilizzare un multimetro portatile con display digitale e certificazione ISO per la calibrazione dello strumento, allo scopo di avere le misurazioni più accurate per gli impieghi professionali.

Impostato il multimetro dovrai verificare gli anodi A1 e A2 collegando in modo alternato il positivo e il negativo ai terminali A1 e A2. In questo modo lo strumento misurerà una resistenza alta, indicandoti che il circuito è aperto.

A questo punto, mantenendo le configurazioni appena citate, dovrai portare a contatto il terminale A1 con il gate mediante un ponte di collegamento. In questa nuova configurazione il display del multimetro rileverà una resistenza con valore basso, indice che il circuito ai terminali A1 - A2 è stato chiuso anche se hai aperto il collegamento del terminale G.

Il TRIAC si presta bene in funzione di regolatore della corrente o della tensione alternata, e come tale viene utilizzato nell’elettronica per controllare la temperatura, il livello di un liquido, ma anche per controllare motorini.

Come avrai potuto appurare, il TRIAC è spesso utilizzato in combinazione con altri discreti che hanno una funzione simile (DIAC e tiristori SCR). Tutti questi componenti elettronici fanno parte della numerosa famiglia dei semiconduttori e nello specifico della categoria dei discreti, di cui RS possiede un ampio catalogo per soddisfare ogni tua esigenza progettuale e di prototipazione.