Triac
El TRIAC es un componente electrónico semiconductor de tres terminales para
controlar la corriente. Su nombre viene del término TRIode for Alternating Current = Triodo Para Corriente Alterna.
Podríamos decir
que un triac se utiliza para controlar una carga de CA (corriente alterna),
semejante a como un transistor se puede utilizar para controlar una carga de CC (corriente
continua). En definitiva es un interruptor electrónico pero para corriente alterna. Los triac se utilizan en muchas ocasiones como alternativas al relé.
Su funcionamiento
básico es cerrar un contacto entre dos terminales
(ánodo 1 y 2) para dejar pasar la corriente (corriente de salida) cuando se le
aplica una pequeña corriente a otro terminal llamado "puerta" o Gate
(corriente de activación).
Se seguirá
permitiendo que la corriente fluya hasta que la corriente de salida disminuya
por debajo de un valor determinado, llamada corriente umbral, o se corte la
corriente totalmente de alguna forma, por ejemplo con un interruptor o pulsador
como luego veremos.
En el ánodo 1 y 2 se
coloca el elemento de salida que queremos controlar con el triac (una lámpara,
motor, etc.).
Fíjate en la
siguiente imagen donde usamos un triac como interruptor para encender una
lámpara o bombilla. Es un circuito muy básico, pero que nos sirve para entender
su funcionamiento. Luego veremos como lo mejoramos.
El Triac es un
desarrollo más avanzado del famoso SCR o tiristor, pero a diferencia del tiristor, que sólo es capaz de conducir en una
dirección (desde el ánodo al cátodo), el TRIAC es un dispositivo
bidireccional, es por eso que te recomendamos
ver el enlace anterior del tiristor, si no lo conoces antes de seguir o como
mínimo, que sepas el comportamiento de un diodo.
Símbolo del Triac y Circuito
Equivalente
Si te fijas en el
símbolo es como si fueran dos tiristores o scr (son lo mismo) en antiparalelo
(o dos diodos).
El triac tiene 3 patillas, Puerta, A1, A2 (Ánodo 1 y Ánodo 2, en este caso no se llaman ánodo y cátodo). Es muy
común llamar a los ánodos Terminal o Main Terminal (terminal principal) y a la Puerta Gate. Puedes encontrar el símbolo donde la puerta está
hacia el otro lado, pero es exactamente lo mismo.
Funcionamiento del
Triac
El
disparo del TRIAC se realiza aplicando una corriente a la patilla puerta. Un pulso (corriente) en la puerta y el triac funcionará como un
conductor. Conducirá corriente en una u otra dirección. Veamos porqué.
Fíjate cuando tenemos
polarizado el MT1 al positivo y el MT2 al negativo (representado en la imagen de color rojo). Hemos llamado a los dos
tiristores SCR1 y SCR2. Podemos pensar también que son dos diodos aunque sean
dos tiristores.
Si pensamos como
si tuviéramos dos diodos (scr1 y scr2), resulta que el scr2
está polarizado directamente y conduce, el scr1
está polarizado inversamente y no conduce o no permite el paso de la corriente
a través de él. En este caso el sentido de la
corriente de salida será hacia arriba, representada de color rojo.
Si ahora
cambiamos la polaridad del triac, es decir ponemos el - en
MT1 y el + en MT2 (de color azul) ahora el que
conduce es el scr1 y scr2 no conduce. La corriente de
salida tendrá el sentido hacia abajo o la representada de color azul.
Como ves,
cualquiera que sea la dirección (o polaridad) de la corriente de salida que
intenta pasar por el triac, esta puede pasar.
Cualquiera que sea la dirección de la
corriente que intenta pasar por el triac, si el triac está activado, se
comportará como un conductor, dejando que esta
fluya. Se comporta como un interruptor cerrado.
Si trabajamos con una corriente
alterna, la polaridad del triac irá cambiando según el ciclo de la onda
senoidal de la ca, pero en ambos casos el triac funciona. Por este motivo es
ideal para utilizar en c.a.
Como ves en la imagen
el triac conduce en las zonas marrones de la gráfica. Al principio no conduce
ya que al ser dos scr o tiristores necesitan una corriente mínimo para que se
comporten como conductores. Ojo esta corriente mínima no tiene nada que ver con
la de activación (Igt). Es una corriente que necesita el tiristor para
comportarse como conductor. Recuerda que la onda de corriente alterna senoidal
tiene una frecuencia (se repite) de 50Hz, es decir se repita 50 veces cada
segundo, por lo que ese pequeño espacio que no conduce casi no se nota.
¿Cuando dejará de circular corriente por
el triac?
Solo cuando la corriente que pasa por los
diodos caiga por debajo de un cierto valor llamado corriente
umbral o de mantenimiento, o si de alguna forma
somos capaces de cortar la corriente totalmente. Esta segunda forma se podría
hacer colocando a la salida del triac un pulsador o interruptor cerrado y al
pulsarlo que se abra y corte la corriente por el triac (como en la siguiente
imagen).
¡OJO! Aunque ahora dejemos otra
vez el interruptor cerrado, en su posición inicial, ya no circulará corriente
por el triac hasta que de nuevo volvamos a meter la corriente de activación por
la puerta.
Entonces tenemos
una corriente de activación, necesaria para
activar el triac a través de la puerta. Esta corriente se suele llamar Igt.
También tenemos
una corriente de salida que pasa por el triac, que puede ser en un sentido o en otro. Esta corriente se suele
llamar Ih, positiva
o negativa en función de su sentido. Esta se suele llamar
corriente normal de trabajo.
Estos valores dependen
de cada triac y se pueden ver en la hoja de datos proporcionada por el
fabricante.
Es importante
conocerlas y saber las corrientes máximas que puede soportar el triac para no
sobrepasarlas ya que podríamos quemar el triac. También conocer las patillas
sin son el ánodo 1, el 2 o la puerta.
Aquí puedes ver un
triac real.
Todo esto que hemos
dicho para corrientes podría trasladarse de idéntica manera para las tensiones.
Por ejemplo corriente mínima de activación, se podría trasladar a tensión
mínima de activación entre la puerta y otro de los dos terminales del triac o
que el triac dejará de conducir cuando la tensión entre los dos ánodos baje por
debajo de un umbral.
Fijate en la curva de disparo para tensión y corriente en un triac:
Lógicamente un triac no
tiene solo una tensión de disparo, a partir de la mínima podemos activarlo con
cualquier otra tensión o corriente por gate.
Pero todo esto
explicado con las tensiones lo puedes ver mucho mejor explicado en el video de
la parte de abajo.
Aplicaciones del
Triac
El triac es fácil
de usar y ofrece ventajas de coste sobre el uso de dos tiristores para muchas
aplicaciones de baja potencia. Cuando se necesitan potencias
superiores, casi siempre se
utilizan dos tiristores colocados en "anti-paralelo".
Son múltiples los usos
del triac, pero por citar algunos:
-Para reguladores
de luz.
-Para controles de
velocidad de un ventilador eléctrico.
-Para el controles de
motor pequeños.
-Para el control de
pequeños electrodomésticos.
-Para el control de
temperatura, control de iluminación, control de nivel de líquido, los circuitos
de control de fase, interruptores de potencia, etc.
Estas son algunas de
sus principales aplicaciones.
Probar Triac con
Multímetro
Si queremos
comprobar si un triac está en perfecto estado podemos hacerlo con un simple
polímetro o multímetro. Para ello sigue los siguientes pasos:
1. Pon el multímetro en una escala de resistencia grande, por ejemplo la
escala R x 100.
2. Conecta el cable positivo del multímetro al terminal MT1 o Ánodo 1 del
triac y el cable negativo al terminal MT2 o Ánodo 2 del triac (no hay ningún
problema si se invierte la conexión). El multímetro mostrará una
lectura de alta resistencia o infinito (indicando que es
un circuito abierto). Recuerda el cable positivo del multímetro es el rojo, el
negro el negativo. El cable negro insertado en el agujero negro que pone COM
del polímetro y el rojo en el agujero rojo. Para saber más sobre el multímetro
visita: Multímetro.
3. Invierte las puntas del medidor, de
manera que el terminal positivo del multímetro esté sobre el terminal principal
1 y el terminal negativo del multímetro sobre la terminal principal 2. El
multímetro debe leer infinito.
4. Ahora poner el interruptor de selección
del multímetro en un modo de baja resistencia. Haz un puente con un simple
cable entre el ánodo 1 o MT1 y la puerta o gate. Conéctalos al
cable positivo del multímetro. Conecta el cable negativo del multímetro el
ánodo 2 o MT2. El multímetro mostrará ahora una baja resistencia de lectura, prácticamente
cero (que indica el interruptor ON o cerrado).
Si las pruebas anteriores son positivas, entonces
podemos suponer que el triac esta bien. De todos modos, esta prueba no es
aplicable triacs que requieren altas tensiones y altas corriente de puerta para
el disparo.
Tiristor Vs Triac
Mientras que el tiristor solo puede
controlar la corriente en uno de los dos ciclos de una onda de corriente
alterna (onda senoidal, el positivo o el negativo) el triac
puede controlar la corriente en los dos ciclos de la onda. En definitiva podemos usar el triac en el ciclo completo de la onda
senoidal de corriente alterna.
El tiristor solo puede
controlar una de las dos ondas, en la otra no hay corriente (onda negativa), y
el Triac puede controlar el estado en las dos ondas (+ y -).
Como ves en la curva de la izquierda (tiristor) se activa y permite el
paso de la corriente durante el ciclo positivo de la onda (ciclo de arriba) en
el negativo no hay paso de corriente, solo tenemos onda positiva de salida.
En la figura de la derecha, el triac, podemos controlar la corriente en
las dos ondas y tenemos onda positiva y negativa de salida.
Podríamos decir
que un triac se utiliza para controlar una carga de CA (corriente alterna),
semejante a como un transistor se puede utilizar para controlar una carga de CC (corriente
continua). En definitiva es un interruptor electrónico pero para corriente alterna. Los triac se utilizan en muchas ocasiones como alternativas al relé.
Mientras que el tiristor solo puede
controlar la corriente en uno de los dos ciclos de una onda de corriente
alterna (onda senoidal, el positivo o el negativo) el triac
puede controlar la corriente en los dos ciclos de la onda. En definitiva podemos usar el triac en el ciclo completo de la onda
senoidal de corriente alterna.
