Che cos'è un TRIAC?
Un TRIAC è un componente elettrico che ha due cavi utilizzati per collegare una corrente alternata (CA) e un terzo cavo utilizzato per attivare il dispositivo. A differenza di altri dispositivi, come transistor e diodi, un TRIAC può condurre corrente in entrambe le direzioni tra i suoi due conduttori. La parte di trigger del dispositivo, denominata gate, attiva o disattiva il dispositivo a vari livelli. Usando il gate in congiunzione con la fase di una corrente alternata, un TRIAC può essere impostato per consentire solo una parte di un segnale AC di attraversarlo e spesso viene utilizzato in dispositivi come dimmer e controlli di velocità del motore elettrico.
La parola TRIAC, creata fondendo il triodo con AC, era originariamente un nome commerciale usato da General Electric per la sua versione di un interruttore AC a onda piena basato su silicio, controllato da gate. Dalla sua versione originale, tuttavia, la parola è diventata il nome generale per tutti questi dispositivi. In termini appropriati, i dispositivi sono indicati come tiristori triodi bidirezionali o bilaterali. Occasionalmente, il dispositivo è semplicemente chiamato tiristore, che è conveniente ma non del tutto accurato, poiché il dispositivo è essenzialmente una configurazione di due tiristori.
Un tiristore è un dispositivo a semiconduttore specializzato in genere costituito da quattro strati di silicio fusi insieme. I quattro singoli strati di silicio sono trattati in modo da possedere le cariche elettriche alternate di positivo-negativo-positivo-negativo o PNPN. Ogni estremità degli strati funge da connettore per accedere al tiristore. L'estremità positiva è l'anodo del dispositivo e l'estremità negativa il suo catodo. Viene anche effettuata una connessione di gate allo strato caricato positivamente inserito tra i due strati caricati negativamente.
In condizioni statiche, gli strati alternati di carica resistono permettendo a una corrente elettrica di fluire attraverso il tiristore. Esiste tuttavia un limite alla quantità di tensione a cui il dispositivo può resistere. Se la tensione applicata al dispositivo supera tale limite, il dispositivo soccomberà a un effetto chiamato valanga e inizierà a condurre la corrente elettrica.
Per controllare il tiristore, viene applicata una tensione negativa al suo gate. Ciò altera la carica nello strato positivo ad un'inclinazione più negativa, che può innescare una valanga. Variando la tensione al gate, il punto di valanga del tiristore può essere variato, consentendo al dispositivo di condurre corrente elettrica solo a una tensione predeterminata o al di sopra di essa.
I segnali CA si alternano continuamente dalla piena tensione positiva verso la tensione zero, quindi verso la piena tensione negativa, indietro verso la tensione zero, e poi nuovamente verso la piena tensione positiva. Ciò significa che un segnale CA modifica costantemente il suo livello di tensione. Di conseguenza, variando la tensione di gate di un tiristore, la percentuale della tensione AC che può passare attraverso il dispositivo può essere variata e controllata.
I tiristori, tuttavia, possono condurre solo una corrente elettrica in una direzione, che bloccherà metà della tensione CA allo stesso modo di un diodo. Per utilizzare la piena tensione CA, un TRIAC è costituito da due tiristori. Collegando l'anodo di un tiristore al catodo dell'altra estremità su un'estremità e il rimanente catodo e anodo sull'altra estremità, i due dispositivi possono condurre una singola tensione CA in entrambe le direzioni. Le due porte, anch'esse interconnesse, consentono a un segnale di controllo sul gate di controllare un segnale CA che passa attraverso il TRIAC. In questo modo, un TRIAC può fornire qualsiasi porzione desiderata di una tensione CA ad un dispositivo, come un motore, e variando la tensione di gate, può variare la velocità del motore.