DISPARO POR CC COM CARGA CA

O Diodo de quatro camada bilateral (DIAC = DIode AC) é um dispositivo de quatro camadas que pode conduzir nos dois sentidos quando a tensão aplicada, com qualquer polaridade, ultrapassar um determinado valor chamado de tensão de breakover( U_BO), voltando a cortar quando a tensão (corrente) cair abaixo de um valor chamado de tensão (corrente) de manutenção , U_H (I_H).A Fig1 mostra a estrutura interna, o símbolo e a curva característica.

( a )

( b )

Fig1: DIAC - ( a ) Estrutura e símbolo - ( b ) Curva característica

Quando é necessário controlar a potência em uma carga AC, com corrente nos dois sentidos, pode ser usado o circuito visto com dois SCR’s em antiparalelo ou usar um TRIAC. O TRIAC desta forma pode ser entendido como sendo equivalente a dois SCR’s ligados em anti-paralelo.

Fig2: Controle de potencia para carga AC - ( a ) Com dois SCR´s em anti paralelo - ( b ) Com um TRIAC

O TRIAC também pode ser entendido como um DIAC no qual foi adicionado um terminal de controle permitindo disparar o dispositivo com diferentes valores de tensão. Como o TRIAC dispara com tensão positiva ou negativa não tem mais sentido em falar em anodo ( terminal +) e catodo ( terminal - ), ao invés disso os dois terminais são chamados de terminal principal 1 (T₁) e terminal principal 2 ( T₂).

O TRIAC também pode ser entendido como sendo um DIAC com o terminal de controle ( gate ), permitindo desta forma controlar a tensão de disparo, pois assim como no SCR, com I_G = 0, para disparar o TRIAC é necessário uma tensão entre T₂ (terminal principal 2) e T₁(terminal principal 1) muito alta. Com I_G ¹ 0 diminui o valor da tensão entre T₂ e T₁ que dispara o TRIAC.

O TRIAC pode ser posto em condução tanto para tensão de gate positiva ou negativa independentemente da polaridade de T₁ em relação a T₂, desta forma existem quatro modos de se disparar um TRIAC, os quais estão indicados na Fig3.
Como a corrente principal ( I_T ) tem influencia sobre a corrente de gate, o valor da corrente de gate necessária para disparar o TRIAC é diferente, dependendo do sentido relativo de ambas as correntes. Se a corrente principal está em concordância com a de gate (modos a e b), será necessário uma corrente menor, caso contrário (modos c e d) a corrente de gate deverá ser maior. Por isso mesmo os modos preferidos são os modos a e b.

O uso do TRIAC como chave assíncrona em circuitos CA leva algumas vantagens em relação à chave mecânica. Permite por exemplo controlar grandes potências a partir de potências relativamente pequenas, TRIAC não apresenta “trepidação “ (o que acontece com um relá) ao conduzir, não há aparecimento de arco voltaico (o que acontece com um relá), permitindo um grande número de operações. A grande desvantagem é a dissipação de calor, sendo necessário o uso de dissipador. Outra desvantagem é apossibilidade de aparecimento de grandes picosde corrente ao ligar o circuito a primeira vez, principalmente noc aso de circuitos resistivos.

A chave CH na Fig4 pode ser uma chave comum, um reed switch, termostato, etc. O controle de gate pode vir de um transistor, termistor, sensor de luz ou de um circuito lógico.

O TRIAC operando no modo assíncrono tem como principal inconveniente o fato da possibilidade de serem gerados surtos de corrente muito elevados no instante que o TRIAC é chaveado, principalmente se no instante que o TRIAC for gatilhado a tensão da rede estiver passando por um pico e a carga for resistiva. No modo síncrono o TRIAC somente será levado à condução quando a tensão da rede estiver passando próximo do zero, daí os circuitos que efetuam este tipo de controle serem chamados de Zero Voltage Switching (ZVS). Na Fig6 o circuito ZVS comanda o disparo do TRIAC somente quando a tensão de entrada estiver passando próximo de zero, não deixando o TRIAC disparar se a tensão de entrada for muito alta.

A luminosidade de uma lâmpada pode ser controlada através da variação da potência elétrica que lhe é entregue, e isso pode ser feiro alterando-se o angulo de disparo durante cada semi ciclo.

Na Fig7, o capacitor C1 é carregado ( no semiciclo positivo ou semiciclo negativo) através do potenciômetro de controle Rv e a resistência R1, C2 se carrega depois gerando um atraso.Após um tempo, o DIAC dispara quando a tensão no capacitor C2 atingir a tensão de disparo (breakover). O capacitor C2 se descarrega através do DIAC e no gate do TRIAC disparando-o para um determinado angulo de disparo.

A mudança brusca de corrente de zero para um determinado valor produz radio freqüência (RF) que causa interferências em aparelhos de radio colocados na mesma rede. O indutor Lf e o capacitor Cf funcionam como um filtro que reduz essa interferência a um nível aceitável

A figura a seguir mostra as formas de onda da tensão na carga para um determinado angulo de disparo.

No circuito da Fig10 a luz acende automaticamente quando escurece e apaga quando amanhece. Quando o LDR é iluminado, a sua resistência diminui desta forma impedindo que o capacitor se carregue desta forma a tensão de disparo do DIAC não é atingida, a lâmpada permanece apagada.
Na ausência de luz, a resistência do LDR aumenta permitido que a tensão no capacitor possa atingir a tensão de disparo do DIAC desta forma disparando o TRIAC. Se o LDR for iluminado novamente a lâmpada apagará.


( a )	( b )

( c )	( d )
Fig03: Modos de disparo do TRIAC