Download - Trabalho de Eletrônica Industrial
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
ELETRÔNICA INDUSTRIAL
SÃO BERNARDO DO CAMPO
2014
ANHANGUERA EDUCACIONAL LTDA.
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
ANDRÉ IZIDORO R. DA SILVA RA: 5663130549
MARCOS DE OLIVEIRA SARMENTO RA: 3715664065
ELETRÔNICA INDUSTRIAL
TRABALHO DO CURSO TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL , DA FACULDADE ANHANGUERA . ATPSDE ELETRÔNICA INDUSTRIAL , SOB ORIENTAÇÃO DO PROF. LUIZ NEVES
SÃO BERNARDO DO CAMPO
2014
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO..........................................................................................................................4
DIAC...........................................................................................................................................4
TRIAC.........................................................................................................................................6
CIRCUITO DO CONTROLADOR DE ILUMINAÇÃO (DIMMER)......................................8
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................................13
ANEXOS..................................................................................................................................14
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INTRODUÇÃO
O DIAC (Diode AC) e o TRIAC (Triode AC), em contraste com o SCR, são tiristores
bidirecionais, capazes de bloquear ou conduzir uma corrente nos dois sentidos. O
funcionamento do DIAC e do TRIAC depende também do princípio do emissor curto-
circuitado.
Símbolos, convenções e características V-I do: (a) DIAC e (b) do TRIAC.
Figura l
Nesses dispositivos não tem sentido falar em anodo e catodo.
No DIAC é desnecessário dar denominações para os terminais porque, em teoria, o
dispositivo é simétrico. Na prática existe alguma assimetria, o que em geral é indesejável.
No TRIAC os terminais são denominados: MTl - Terminal principal nº l; MT2- Terminal
principal nº2 e G - porta. Sendo que o terminal MT1 é tomado como referência.
DIAC
O DIAC pode ser visto como a justaposição de duas estruturas PNPN em ordens inversas (Pl
N1P2N2 e P2NlPlN3). Cada estrutura é responsável pela condução num sentido, quando
disparada. Aplicando-se ao dispositivo uma tensão com a polaridade indicada na figura 2 a
estrutura que está apta a conduzir é PlNlP2N2. Nessa hipótese, na região de bloqueio, a
junção J1 está diretamente polarizada e a J2, inversamente polarizada, sendo essa a junção
responsável pelo bloqueio. A junção J4 esta ligeiramente polarizada no sentido inverso devido
à queda ôhmica na região P1 resultante da passagem de uma pequena corrente de fuga pelo
dispositivo. Essa corrente ao atingir a região P2 se bifurca em 2 componentes: uma que
atravessa lateralmente a região P2 até atingir o contacto metálico e outra que atravessa a
junção J3, diretamente polarizada. A polarização direta dessa junção é uma consequência da
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resistividade não nula do material da região P2: a passagem de uma corrente (lateral) e
acompanhada de uma diferença de potencial que também polariza a junção J3 diretamente.
Estrutura de um DIAC
Figura 2
Simbologia normalmente usada para o DIAC
Figura 3
A relação entre essas 2 componentes de corrente não e fixa: para baixos níveis predomina a
que atravessa lateralmente a região P2 e para níveis mais elevados, a que atravessa a junção
J3. Para disparar o DIAC então, basta elevar a corrente que o atravessa. Assim eleva-se a
corrente de emissor do transistor NlP2N2 (corrente através da junção J3) e, portanto o valor
de α N1P2N2 (no outro sentido seriam o transistor N1P1N3 e a junção J4).
O processo convencional de disparo do DIAC consiste na elevação da tensão aplicada acima
de um valor (dito) de disparo. Ele também pode ser disparado pelos outros processos comuns
a todos os tiristores (elevação de temperatura, incidência de luz, etc.)
Para permanecer em condução a corrente deve ser maior do que um valor de manutenção. Se
a corrente cai abaixo desse valor o dispositivo comuta para o bloqueio. O processo de corte 5
pode ser acelerado pela passagem de uma corrente de recuperação no sentido inverso ao
sentido prévio de condução. Essa corrente, contudo e limitada, pois existe o risco de disparo
do DIAC no outro sentido.
TRIAC
O TRIAC é um componente semicondutor que nasceu da necessidade de interruptor
controlado, que apresentasse as características funcionais de um SCR, mas que permitisse o
controle do ciclo completo da corrente alternada. A palavra TRIAC é uma abreviação da
denominação inglesa Triode AC que significa tríodo para corrente alternada. Como o próprio
nome indica, o componente dispõe de três eletrodos. O circuito equivalente é mostrado na
figura a seguir.
Figura 4
Para se conseguir a operação em AC, utilizam-se dois SCRs em ligação antiparalela. MT2 =
terminal principal 2 (Main Terminal 2) MT1 = terminal principal 1 (Main Terminal 1) G =
Gate ou porta.
A estrutura interna de um TRIAC.
Figura 56
Sua estrutura compõe-se de dois sistemas interruptores, sendo um PNPN e outro NPNP,
ligados em paralelo. Seu circuito equivalente é composto de dois SCRs complementares,
ligados em paralelo com polaridade invertida. Observa-se no desenho os dois eletrodos
principais MT2 e MT1, que neste caso não são denominados anodo e catodo, pois trabalham
com dupla polaridade na tensão alternada. As curvas características assemelham-se as dos
SCRs exceto que oTRIAC conduz nos quadrantes I e I.
Figura 6
Funcionamento
O TRIAC, como o SCR, não é construído para operar com tensão de avalanche direta, são
projetados para fechar por meio de disparo e abrir por meio de baixa corrente. Porém, exibe as
mesmas características de corrente e tensão nas duas direções. O dispositivo é ativado quando
submetido a uma corrente de Gate alta e é desativado pela redução de sua corrente anódica
abaixo do valor de manutenção IH.
Simbologia normalmente utilizada para o TRIAC
Figura 7
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Formas De Disparo
Existem 4 modos diferentes para disparo de um TRIAC, levando-se em conta que o
referencial é sempre o MT1.
1) Neste caso o terminal MT2 estará positivo em relação a MT1: tensão de Gate positiva,
provocando a entrada de corrente através deste terminal cujo sentido é considerado positivo.
2) Neste caso o terminal MT2 estará positivo em relação a MT1: a corrente de Gate sai do
componente e neste caso temos uma tensão de Gate negativa.
3) Neste caso o terminal MT2 estará negativo em relação a MT1: e a tensão de Gate positiva,
ou seja, com a corrente entrando no componente.
4) Neste caso o terminal MT2 estará negativo em relação a MT1: e a tensão de disparo será
Formas de Onda.Através de um pulso negativo.
CIRCUITO DO CONTROLADOR DE ILUMINAÇÃO (DIMMER)
DIMMER com TRIAC tic225, controle de potência em cargas como iluminação de lâmpadas.
O TRIAC é o componente principal do projeto que funciona como um interruptor que
determina a quantidade de potência que vai aplicar a lâmpada. O que permite variar a potência
fornecida pelo TRIAC no circuito é o potenciômetro.
Controlador de tensão CA
Figura 8
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Sobre o circuito do DIMMER com TRIAC
Quando o terminal do DIAC alcança sua tensão de ruptura (tipicamente 30v), o DIAC conduz
e permite que o capacitor descarregue no gate do TRIAC, fazendo com que o TRIAC entre
em condução e a carga seja alimentada. A rede formada por C4 e R5 em paralelo com o
TRIAC é para evitar que ele estrague, pois quando o DIMER está controlando cargas
indutivas pode formar picos de tensão elevados na hora de desligar. Assim o capacitor
absorve a sobre tensão gerada e o resistor limita a corrente de descarga do capacitor sobre o
TRIAC.
A rede formada pelo capacitor C1 e a bobina L1 serve como filtro para impedir a propagação
de interferência de rf pela rede de energia.
O fusível em série com a carga a ser controlada é para proteger contra curtos circuitos. O
TRIAC pode ser escolhido de acordo com a carga a ser controlada. Nesse circuito é usado um
tic 225D para 8 Amperes em 400 volts. O TRIAC irá aquecer então pode ser necessário um
dissipador de calor.
Esquema do circuito DE DIMMER para controle de lâmpadas
Figura 9
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Placa para montagem do DIMMER com TRIAC.
Figura 10
Placa lado dos componentes do circuito
Figura 11
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Lista de componentes para montagem do circuito de DIMMER
Resistores:
R1: 10 K
R2: 2,2k
R3:47 1W
Pot: Potenciômetro 250K
Capacitores
C1, C2, C3: 100nF /600V
C4:47nF/600V
Semicondutores
T1: TRIAC de 8A/400V TIC225D ou equivalente
D1: DIAC Ht32 ou equivalente
Diversos
L1: 100µH.
F1: Fusível de 3 ámperes
Terminal porta fusível para circuito impresso
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Ivo Barbi, Eletrônica de Potência, Editora da UFSC, 1986.
2. Dispositivos Semicondutores – Tiristores- José Luiz Antunes de Almeida
3. Eletrônica de potência – ASHFAQ AHMED
4. Eletrônica de potência- CETEB-CA - EDSON GRISI
5. www.te1.com.br/2008/12/dimmer-com-triac-tic225-controle-de-potencia-em-cargas-como-
iluminacao-de-lampadas/#ixzz2xSTugk00
6. http://www.teccor.com
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ANEXOS
Folha de dados ( datasheet ) TRIAC TIC225D
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Folha de dados ( datasheet ) DIAC Ht32
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http://www.teccor.com 2002 Teccor Electronics Thyristor Product Catalog
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