Triac là một linh kiện bán dẫn chuyên dụng để đóng cắt điện xoay chiều cho tải tiêu thụ. Giả sử các chúng ta muốn đóng cắt điện cho bóng đèn chiếu sáng trong nhà thì cần phải mắc nối tiếp với bóng đèn một công tắc. Công tắc có nhiệm vụ đóng hoặc cắt điện cho bóng đèn, nhưng điều quan trọng là trong các thiết bị tự động hóa thì không thể dùng công tắc để điều khiển tự động bóng đèn này.
Do đó người ta đã sử dụng một linh kiện bán dẫn 3 chân còn gọi là triac để dễ dàng điều khiển tải ăn nguồn xoay chiều. Bản thân tên gọi triac được viết tắt của cụm từ triode for alternating current (có nghĩa là linh kiện 3 chân cho dòng điện xoay chiều).
Triac được coi như một công tắc điện chuyên dùng để điều khiển thiết bị điện xoay chiều vì thế các chân của nó cũng gần tương đương với các thành phần của một công tắc điện tử. Một triac sẽ có 3 chân cơ bản đó chân A1 ( đôi khi còn ký hiệu T1), chân A2 ( đôi khi còn ký hiệu là T2) và chân G. Trong đó chân A1 và chân A2 được xem như là hai tiếp điểm của một công tắc, còn chân G được coi như nút nhấn của công tắc. Khi cho một dòng điện kích chạy từ chân G sang chân A1 hoặc ngược lại thì sẽ cho phép dòng điện chính chạy thông từ A1 sang chân A2.
Đặc tính Volt-Ampere của TRIAC bao gồm hai đoạn đặc tính ở góc phần tư thứ nhất và thứ ba (hệ trục Descartes), mỗi đoạn đều giống như đặc tính thuận của một thyristor. TRIAC có thể điều khiển cho mở dẫn dòng bằng cả xung dương (dòng đi vào cực điều khiển) lẫn xung âm (dòng đi ra khỏi cực điều khiển).
Dưới đây là sơ đồ thí nghiệm mô tả cách mắc Triac để điều khiển bóng đèn trong mạch điện:
Do đó người ta đã sử dụng một linh kiện bán dẫn 3 chân còn gọi là triac để dễ dàng điều khiển tải ăn nguồn xoay chiều. Bản thân tên gọi triac được viết tắt của cụm từ triode for alternating current (có nghĩa là linh kiện 3 chân cho dòng điện xoay chiều).
Triac được coi như một công tắc điện chuyên dùng để điều khiển thiết bị điện xoay chiều vì thế các chân của nó cũng gần tương đương với các thành phần của một công tắc điện tử. Một triac sẽ có 3 chân cơ bản đó chân A1 ( đôi khi còn ký hiệu T1), chân A2 ( đôi khi còn ký hiệu là T2) và chân G. Trong đó chân A1 và chân A2 được xem như là hai tiếp điểm của một công tắc, còn chân G được coi như nút nhấn của công tắc. Khi cho một dòng điện kích chạy từ chân G sang chân A1 hoặc ngược lại thì sẽ cho phép dòng điện chính chạy thông từ A1 sang chân A2.
Đặc tính Volt-Ampere của TRIAC bao gồm hai đoạn đặc tính ở góc phần tư thứ nhất và thứ ba (hệ trục Descartes), mỗi đoạn đều giống như đặc tính thuận của một thyristor. TRIAC có thể điều khiển cho mở dẫn dòng bằng cả xung dương (dòng đi vào cực điều khiển) lẫn xung âm (dòng đi ra khỏi cực điều khiển).
Dưới đây là sơ đồ thí nghiệm mô tả cách mắc Triac để điều khiển bóng đèn trong mạch điện:
Sơ đồ trên mô tả cách thức điều khiển một bóng đèn sợi đốt. Một nguồn điện lưới xoay chiều được mắc nối tiếp với bóng thông qua một Triac. Rất dễ để nhìn ra là cực A1 của Triac được đấu trực tiếp với một cực của nguồn, cực A2 của Triac được đấu với một cực của bóng và cực còn lại của bóng được đấu với cực còn lại của nguồn. Chân điều khiển G của Triac được đấu nối tiếp với một điện trở 50 Ohm. Một nguồn điện áp điều khiển VG sẽ cấp một tín hiệu điện đến chân G thông qua điện trở này.
Khi chưa cấp tín hiệu điện VG thì bóng đèn sẽ không sáng vì T1 và T2 không thông nhau, khi cấp một tín hiệu VG đến điện trở thì sẽ có dòng điện kích chạy từ G sang T1. Dòng điện kích này được coi là dòng mồi để cho T1 và T2 thông nhau, lúc này bóng đèn của chúng ta sẽ sáng.
Vậy để T1 và T2 thông nhau thì bắt buộc phải cho một dòng điện kích chạy từ G sang T1 hoặc chạy từ T1 sang G. Trong thực tế thì tín hiệu điều khiển sẽ từ các mạch điều khiển bơm ra một dòng điện để kích vào chân G, lúc đó T1 và T2 sẽ thông nhau để cấp điện cho tải của chúng ta. Lưu ý dòng điện điều khiển đi vào chân G có giá trị rất nhỏ từ vài mA đến vài chục mA trong khi đó dòng đi qua tải chạy từ chân T1 sang chân T2 có thể lên đến hàng trăm, hàng nghìn A.
Khi chưa cấp tín hiệu điện VG thì bóng đèn sẽ không sáng vì T1 và T2 không thông nhau, khi cấp một tín hiệu VG đến điện trở thì sẽ có dòng điện kích chạy từ G sang T1. Dòng điện kích này được coi là dòng mồi để cho T1 và T2 thông nhau, lúc này bóng đèn của chúng ta sẽ sáng.
Vậy để T1 và T2 thông nhau thì bắt buộc phải cho một dòng điện kích chạy từ G sang T1 hoặc chạy từ T1 sang G. Trong thực tế thì tín hiệu điều khiển sẽ từ các mạch điều khiển bơm ra một dòng điện để kích vào chân G, lúc đó T1 và T2 sẽ thông nhau để cấp điện cho tải của chúng ta. Lưu ý dòng điện điều khiển đi vào chân G có giá trị rất nhỏ từ vài mA đến vài chục mA trong khi đó dòng đi qua tải chạy từ chân T1 sang chân T2 có thể lên đến hàng trăm, hàng nghìn A.
Bước 1: Mở khóaS1 quan sát độ sáng bóng đèn.
Bước 2: Đóng khóaS1 quan sát bóng đèn, giải thích hiện tượng tại sao khi ngắt khóa S1 thì bóng đèn tắt?
Bước 3: Chạy mô phỏng thí nghiệm 2, quan sát dòng điện trên các nhánh và trên triac. Đưa ra nhận xét nguyên tắc làm việc của Triac.
Bước 4: Quan sát đồ thị biểu thị sự phụ thuộc giữa điện áp và dòng điện củaTriac đưa ra nhận xét về đường đặc tuyến Vôn-ampe của Triac.
Bước 5: Đưa ra nhận xét về sự khác nhau nguyên tắc làm việc cơ bản Triac và Thyristor.
Bước 2: Đóng khóaS1 quan sát bóng đèn, giải thích hiện tượng tại sao khi ngắt khóa S1 thì bóng đèn tắt?
Bước 3: Chạy mô phỏng thí nghiệm 2, quan sát dòng điện trên các nhánh và trên triac. Đưa ra nhận xét nguyên tắc làm việc của Triac.
Bước 4: Quan sát đồ thị biểu thị sự phụ thuộc giữa điện áp và dòng điện củaTriac đưa ra nhận xét về đường đặc tuyến Vôn-ampe của Triac.
Bước 5: Đưa ra nhận xét về sự khác nhau nguyên tắc làm việc cơ bản Triac và Thyristor.