Dispositivos de conmutación regenerativos: triacs

Funcionamiento
El triac es un dispositivo utilizado para regular la cantidad de corriente promedio que fluye hacia
una carga. Forma parte de la familia de los tiristores: dispositivos semiconductores que muestran un
comportamiento de encendido-apagado. El símbolo esquemático de un triac posee tres terminales,
ver Figura 1.

Figura 1. Símbolo esquemático y nombres de terminales de un triacEl triac puede funcionar tanto como un circuito abierto o como uno cerrado, en tales estados se dice
que está apagado o encendido, respectivamente. Si funciona como un circuito abierto es porque no
fluye corriente desde las terminales principales sin importar la polaridad del voltaje que se aplica en
éstas. Si funciona como un circuito cerrado es porque hay un flujo de corriente desde lasterminales
en cualquier dirección; cuando en cualquiera de las terminales principales el voltaje es más positivo
que otra, entonces la corriente fluye de ésta hacia la otra terminal.
En un circuito típico, un triac controla la corriente promedio en una carga. Esto es, por el tiempo que
el triac se mantiene en el estado de encendido; si permanece mucho tiempo en estado de
encendido la corrientepromedio que fluye a la carga será alta, pero si el tiempo en que permanece
en ese estado es corto, la corriente promedio será baja. Además, un triac puede permanecer en
estado de encendido o de conducción durante 360° por ciclo de la señal que se le aplica.
Las Figuras 2 y 3 muestran las formas de onda de voltaje en las terminales principales del triac. Para
la Figura 2 se dice que un triacfunciona en estado de apagado cuando la forma de onda posee un
ángulo menor que 30° y se dice que funciona en estado de encendido cuando la forma de onda
posee un ángulo mayor que 30°. Para la Figura 3 es el mismo caso, pero en referencia a un ángulo
de 120°. El rango de ángulos, en que el triac se mantiene como apagado, se le conoce como ángulo
de retardo de disparo; para cuando se encuentraencendido el rango de ángulos se denomina
ángulo de conducción . Es importante hacer notar que los ángulos de retardo de disparo funcionan
para los medios ciclos positivos y también para los medios ciclos negativos. Hay veces que estos
ángulos difieren para los medios ciclos positivos y negativos, causando una forma de onda con no
simétrica y se relaciona con los requerimientos de polaridad paraque el dispositivo dispare o se
encienda.

Figura 2. Forma de onda para un ángulo de retardo de disparo de 30° en los dos medios ciclos de la onda

Figura 3. Forma de onda para un ángulo de retardo de disparo de 120° en los dos medios ciclos de la onda

La activación de un triac puede suceder en dos ocasiones: cuando el voltaje externo en MT2 es más
positivo que MT1, y viceversa. Para elprimer caso que se muestra en la Figura 4, denominado
polarización de terminal principal directa o positiva, la activación del triac ocurre cuando se obtiene
dos factores:
• Voltaje de compuerta mínimo (VGT): aproximadamente de 0.6 a 2.0 V
• Corriente de compuerta mínimo (IGT): aproximadamente de 0.1 a 20 mA
Esta dirección de corriente de compuerta se logra generalmente cuando la terminal decompuerta
es más positiva con respecto a MT1. Para el segundo caso que se muestra en la Figura 5,
denominado polarización del terminal principal inversa o negativa, la activación ocurre cuando se
envía una corriente de compuerta al interior del triac en la terminal MT1 y fuera del triac en la
terminal de compuerta. Para que esto suceda, el voltaje de compuerta debe ser negativo con
respectoa la terminal MT1.
Para un triac en específico la corriente de compuerta para la activación directa o inversa pueden
variar, estableciendo ángulos de retraso de disparo diferente para cada medio ciclo de la onda que
se le aplica.

Figura 4. Triac en polarización directa de terminal principal

Figura 5. Triac en polarización inversa del terminal principal

Un triac permanecerá en estado...