TRIAC

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O que é um TRIAC?

Um TRIAC (Triode for Alternating Current) é um componente eletrônico semicondutor que pode controlar correntes alternadas. É usado principalmente em circuitos de controle de potência, permitindo que a corrente flua em ambas as direções quando ativado. Isso o torna especialmente útil para regular a potência em dispositivos AC, como dimmers de luz, controles de velocidade de motores, e aquecedores.

Um TRIAC é composto por três terminais: MT1 (Main Terminal 1), MT2 (Main Terminal 2) e o Gate. A operação de um TRIAC pode ser comparada a dois SCR (Silicon Controlled Rectifier, ou tiristor) conectados em antiparalelo, com um único gate para ativar ambos.

Dessa forma, o TRIAC pode conduzir a corrente elétrica em ambos os semiciclos da corrente alternada quando é acionado. Ele pode ser ligado (acionado) por um pulso de corrente no gate, e continuará conduzindo até que a corrente através do dispositivo caia abaixo de um determinado valor, conhecido como corrente de manutenção.

 

Como funciona um TRIAC?

O funcionamento de um TRIAC pode ser compreendido observando como ele controla a corrente alternada (AC) através de seus terminais. Vamos detalhar seu funcionamento e os princípios envolvidos:

O estrutura básica de um TRIAC é compreendida em três terminais:

• MT1 (Main Terminal 1)

• MT2 (Main Terminal 2)
• Gate (G)

Um TRIAC possui dois modos de operação: 

• Estado de Bloqueio (OFF): Quando não há tensão no gate, o TRIAC permanece no estado de bloqueio, impedindo a passagem de corrente entre MT1 e MT2.
• Estado de Condução (ON): O TRIAC entra no estado de condução quando um pulso de corrente é aplicado ao gate. A aplicação de um pulso de corrente positivo ou negativo no gate em relação a MT1 pode ativar o TRIAC, permitindo a passagem de corrente entre MT1 e MT2 em ambos os semiciclos da corrente alternada.

O acionamento do TRIAC pode ser positivo ou negativo:

• Acionamento Positivo: Um pulso positivo no gate (em relação a MT1) durante o semiciclo positivo da tensão AC causa a condução do TRIAC.
• Acionamento Negativo: Um pulso negativo no gate (em relação a MT1) durante o semiciclo negativo da tensão AC também causa a condução do TRIAC.

O TRIAC permanecerá conduzindo até que a corrente através dele caia abaixo de um valor mínimo chamado de corrente de manutenção. Isso geralmente ocorre quando a tensão alternada passa por zero (zero crossing). Após a passagem por zero, o TRIAC voltará ao estado de bloqueio até que um novo pulso de acionamento seja aplicado ao gate.

 

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Como testar um TRIAC?

Testar um TRIAC é um processo relativamente simples que pode ser feito usando um multímetro e, se necessário, uma fonte de alimentação e algumas resistências.

Primeiro, é importante verificar se não há curto-circuito entre os terminais do TRIAC. Aqui estão os passos básicos para testar um TRIAC utilizando um multímetro:

• Desconecte o TRIAC do circuito: Retire o TRIAC do circuito para garantir um teste preciso.
• Configuração do Multímetro: Coloque o multímetro na posição de teste de continuidade (ou resistência baixa). 
• Teste entre MT1 e MT2: Coloque as pontas de prova do multímetro entre os terminais MT1 e MT2. O multímetro deve mostrar resistência infinita (ou alta resistência), indicando que o TRIAC está em estado de bloqueio.
• Teste entre Gate e MT1: Coloque uma ponta de prova no terminal Gate e a outra em MT1. Novamente, deve mostrar resistência infinita (ou alta resistência).
• Teste entre Gate e MT2: Coloque uma ponta de prova no terminal Gate e a outra em MT2. Deve mostrar resistência infinita (ou alta resistência).

Se qualquer um dos testes acima mostrar continuidade (baixa resistência), o TRIAC pode estar com defeito.

Para testar o acionamento, você pode usar uma configuração de circuito simples com uma fonte de alimentação DC e alguns resistores:

• Circuito de Teste: Conecte um resistor (cerca de 1kΩ) entre a fonte de alimentação positiva e o terminal Gate do TRIAC. Conecte o terminal MT1 ao polo negativo da fonte de alimentação. Conecte um resistor de carga (cerca de 100Ω) entre o terminal MT2 e o polo positivo da fonte de alimentação.
• Acionamento do TRIAC: Ligue a fonte de alimentação. O TRIAC não deve conduzir, e a tensão entre MT2 e MT1 deve ser próxima da tensão da fonte. Aplique um pulso de corrente ao gate conectando brevemente o resistor de 1kΩ entre o positivo da fonte e o gate. O TRIAC deve conduzir, e a tensão entre MT2 e MT1 deve cair quase a zero.
• Desligamento do TRIAC: Desligue a fonte de alimentação para resetar o TRIAC. O TRIAC deve voltar ao estado de bloqueio quando a fonte for religada sem um novo pulso de gate.

 

Tipos de TRIAC

Os TRIACs vêm em diferentes tipos e categorias, cada um com características específicas que os tornam adequados para diferentes aplicações. Aqui estão alguns dos principais tipos de TRIACs:

• TRIAC de Baixa Potência: Possuem baixa corrente de gate e baixa corrente de manutenção. São utilizados em aplicações onde a corrente e a tensão são relativamente baixas, como dimmers de luz e pequenos controles de velocidade de ventiladores.
• TRIAC de Alta Potência: Têm alta capacidade de corrente e tensão e requerem dissipadores de calor devido à alta dissipação de potência. São usados no controle de grandes cargas, como motores industriais, aquecedores e outros dispositivos de alta potência.
• TRIAC Sensível ao Gate (Sensitive Gate TRIAC): Possuem baixa corrente de gate (miliamperes), permitindo o acionamento direto por circuitos de baixa potência. São utilizados em aplicações que requerem baixa corrente de gate para acionamento, como circuitos digitais e controles eletrônicos de baixa potência.
• TRIAC de Alta Comutação (High Commutation TRIAC): Têm alta capacidade de comutação e baixa corrente de manutenção. São utilizados em aplicações onde a comutação rápida é necessária, como inversores de frequência e controladores de fase.
• TRIAC de Alta Temperatura: São projetados para operar de forma confiável a temperaturas mais altas sem degradação de desempenho. São utilizados em ambientes com altas temperaturas, como controles industriais e eletrodomésticos que operam em condições extremas.
• TRIAC com Isolamento de Gate: O gate é isolado dos terminais de potência, oferecendo maior segurança e proteção contra surtos. São utilizados em aplicações onde o isolamento elétrico entre o gate e os terminais de potência é necessário para segurança e proteção do circuito.

Exemplos e especificações de modelos populares de TRIACs:

• BT136: Corrente de 4A a 6A, tensão de 600V. Utilizado em controle de cargas médias, como dimmers de luz e pequenos motores.
• BT137: Corrente de 8A a 12A, tensão de 600V. Usado em aplicações semelhantes ao BT136, mas para cargas um pouco maiores.
• BT139: Corrente de 16A, tensão de 600V. Aplicado em controle de cargas maiores, como ventiladores e aquecedores.
• BTA16: Corrente de 16A, tensão de 600V, encapsulamento isolado. Utilizado em controle de cargas maiores, como aquecedores e motores.
• BTA136: Corrente de 4A a 6A, tensão de 600V. Similar ao BT136, com maior capacidade de dissipação térmica.
• MOC3021: Disparador óptico TRIAC (Opto TRIAC), com corrente de 400V e 7A. Usado em circuitos de controle de potência AC.
• MOC3023: Disparador óptico TRIAC (Opto TRIAC), com corrente de 400V e 7A. Similar ao MOC3021, com melhor desempenho em frequências mais altas.
• MAC97A6: Corrente de 0,8A, tensão de 600V, corrente de gate muito baixa. Possui aplicações de baixa potência e sensíveis ao gate.
• TIC246: Corrente de 25A, tensão de 800V, alta capacidade de dissipação térmica. Aplicado em controle de cargas de alta potência, como motores industriais.

 

Aplicações dos TRIACs

Os TRIACs são dispositivos semicondutores amplamente utilizados em uma variedade de aplicações que envolvem o controle de potência em corrente alternada (AC). Aqui estão algumas das principais aplicações dos TRIACs:

• Controle de Luminosidade (Dimmer de Luz): O TRIAC é amplamente usado em dimmers de luz residenciais e comerciais para controlar a intensidade luminosa das lâmpadas incandescentes, halógenas e algumas lâmpadas LED. Exemplo: Dimmer de luz para ajustar o brilho de lâmpadas em residências e locais comerciais.
• Controle de Velocidade de Motores: O TRIAC é empregado no controle de velocidade de motores AC monofásicos e trifásicos, proporcionando um ajuste suave da velocidade. Exemplo: Ventiladores, bombas e furadeiras de velocidade variável.
• Controle de Temperatura (Aquecedores e Fornos): É utilizado para controlar a potência fornecida a resistências em aquecedores e fornos elétricos, permitindo o controle preciso da temperatura. Exemplo: Controle de temperatura em estufas, fornos elétricos industriais.
• Controle de Potência em Equipamentos de Soldagem: O TRIAC é usado para controlar a potência fornecida a unidades de soldagem elétrica, permitindo ajustes na intensidade do calor aplicado. Exemplo: Equipamentos de soldagem por resistência.
• Controladores de Fase para Cargas Indutivas e Capacitivas: O TRIAC é empregado em controladores de fase que permitem o ajuste da potência fornecida a cargas indutivas e capacitivas. Exemplo: Controle de velocidade de motores elétricos, controle de temperatura em sistemas de aquecimento.
• Controle de Potência em Dispositivos de Áudio: É usado em amplificadores de áudio para controlar a potência fornecida aos alto-falantes. Exemplo: Amplificadores de áudio de alta potência.
• Reguladores de Tensão e Fontes de Alimentação: O TRIAC é usado em reguladores de tensão e fontes de alimentação, onde pode controlar a quantidade de energia fornecida a circuitos eletrônicos. Exemplo: Fontes de alimentação reguláveis para eletrônica de consumo e industrial.
• Controladores de Energia em Equipamentos Eletrônicos: É usado em equipamentos eletrônicos para controlar a potência entregue a componentes específicos. Exemplo: Controladores de energia em eletrodomésticos, como fornos de micro-ondas.
• Controle de Potência em Iluminação Pública: O TRIAC é aplicado no controle de iluminação pública, permitindo ajustes no brilho das luzes de rua e outros sistemas de iluminação externa. Exemplo: Sistemas de iluminação pública inteligente.
• Interruptores Eletrônicos e Relés de Estado Sólido: É usado em interruptores eletrônicos e relés de estado sólido para o controle de potência AC em dispositivos eletrônicos. Exemplo: Interruptores eletrônicos para controle remoto.

Essas são algumas das muitas aplicações do TRIAC, refletindo sua versatilidade e importância no controle de potência AC em uma variedade de indústrias e aplicações residenciais e comerciais.