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

7

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

8

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

9

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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