3. Mạch điều chế tín hiệu, khống chế và điều khiển 1 Khái niệm
3.2.2. Mạch điều chỉnh độ sáng của đèn sợi đốt dùng Triac
Triac là một linh kiện bán dẫn 3 chân mà nếu chỉ nhìn bên ngoài nhiều người sẽ nghĩ đó là transistor, ic hoặc mosfet. Quay trở lại với ví dụ về một công tắc điều khiển thiết bị điện bạn sẽ thấy công tắc có 2 cực tiếp điểm và một nút nhấn. Khi chúng ta ấn công tắc thì hai tiếp điểm sẽ tiếp xúc với nhau để khép kín mạch điện. Ở đây 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. Để các bạn có thể hình dung trực quan hơn thì hãy xem cách mắc một triac để điều khiển bóng đèn như dưới đây.
Hình trên mô tả cách thức điều khiển một bóng đèn sợi đốt 100W. Một nguồn điện lưới xoay chiều được mắc nối tiếp với bóng thông qua một triac. Rất dễ để nhìn ra là cực T1 của triac được đấu trực tiếp với một cực của nguồn , cực T2 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 Ôm. 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. Hãy nhớ rằng 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.
Đây là mạch điều khiển dòng điện qua tải dùng triac, diac kết hợp với quang trở Cds để tác động theo ánh sáng. Khi quang trở Cds được chiếu sáng sẽ có trị số điện trở nhỏ làm điện thế nạp được trên tụ C thấp và diac không dẫn điện, triac không được kích nên không có dòng qua tải. Khi quang trở Cds bị che tối sẽ có trị số điện trở lớn làm điện thế trên tụ C tăng đến mức đủ để triac dẫn điện và triac được kích dẫn điện cho dòng điện qua tải. Tải ở đây có thể là các loại đèn chiếu sáng lối đi hay chiếu sáng bảo vệ, khi trời tối thì đèn tự động sáng. TRIAC hoạt động trong mạch này như một công tắc điều khiển điện áp.
Chú ý khi sử dụng: Những dụng cụ điện tải thuần trở làm việc tốt với các giá trị trung bình nhờ tác dụng san làm đồng đều. Nhưng các dụng cụ điện tải điện kháng sẽ bị ảnh hưởng đáng kể, ví dụ động cơ sẽ bị phát nóng hơn mức bình thường, tiêu tốn năng lượng cao hơn.
Kết luận: Triac có ưu điểm trong mọi vấn đề như gọn nhẹ, rẻ tiền… Dùng Triac làm biến dạng sin là nhược điểm chính trong sử dụng.