ダイアックは、並列反転半導体層の組み合わせを備えた2端子デバイスであり、電源の極性に関係なく、デバイスを両方向からトリガーできます。
ダイアック特性
典型的なダイアックの特性を次の図に示します。これは、両方の端子間にブレークオーバー電圧が存在することを明確に示しています。
ダイアックは両方向または双方向に切り替えることができるため、この機能は多くのACスイッチング回路で効果的に活用されています。
次の図は、レイヤーが内部でどのように配置されているかを示しており、ダイアックのグラフィックシンボルも示しています。ダイアックの両方の端子がアノード（アノード1または電極1とアノード2または電極2）として割り当てられており、このデバイスにはカソードがないことに注意してください。
ダイアックの両端に接続された電源がアノード2に対してアノード1で正の場合、関連する層はp1n2p2およびn3として機能します。
接続された電源がアノード1に対してアノード2で正の場合、機能層はp2n2p1およびn1のようになります。
ダイアック点火電圧レベル
上の最初の図に示されているダイアックの絶縁破壊電圧または点火電圧は、両方の端子間で非常に均一であるように見えます。ただし、実際のデバイスでは、これは28Vから42Vまで変動する可能性があります。
発火値は、データシートから入手できる方程式の次の項を解くことによって達成できます。
VBR1 = VBR2±0.1VBR2
2つの端子間の現在の仕様（IBR1とIBR2）もまったく同じように見えます。図に示されているダイアックの場合
ダイアックの2つの電流レベル（IBR1とIBR2）も大きさが非常に近いです。上記の例の特性では、これらは周りにあるように見えます
200uAまたは0.2mA。
ダイアックアプリケーション回路
次の説明は、ダイアックがAC回路でどのように機能するかを示しています。単純な110VACで動作する近接センサー回路からこれを理解しようとします。
近接検出回路
ダイアックを使用した近接検出回路は、次の図で確認できます。
ここでは、SCRが負荷と直列に組み込まれており、プログラマブルユニジャンクショントランジスタ（PUT）がセンシングプローブと直接結合されていることがわかります。
人体がセンシングプローブに近づくと、プローブと地面の静電容量が増加します。
シリコンプログラマブルUJTの特性により、アノード端子の電圧VAがゲート電圧を少なくとも0.7 V超えると発火します。これにより、デバイスのアノードカソード間に短絡が発生します。
1Mプリセットの設定に応じて、ダイアックは入力ACサイクルに従い、指定された電圧レベルで起動します。
このダイアックの継続的な発火により、UJTのアノード電圧VAは、常に入力ACとほぼ同じ高さに保持されるゲート電位VGを増加させることはできません。そして、この状況では、プログラマブルUJTのスイッチがオフのままになります。
しかし、人体がセンシングプローブに近づくと、UJTのゲート電位VGが大幅に低下し、UJTのUJTのアノード電位VAがVGよりも高くなります。これにより、UJTが即座に起動します。
これが発生すると、UJTはアノード/カソード端子間に短絡を発生させ、SCRに必要なゲート電流を供給します。 SCRが起動し、取り付けられた負荷のスイッチをオンにします。これは、センサープローブの近くに人が接近していることを示します。
自動常夜灯
シンプルな 自動マストライト LDR、トライアック、ダイアックを使用した回路は上の図で見ることができます。この回路の動作は非常に簡単で、重要なスイッチングジョブはダイアックDB-3によって処理されます。夕方になると、LDRのライトが下がり始め、LDRの抵抗が増加するため、R1、DB-3の接合部の電圧が徐々に上昇します。
この電圧がダイアックのブレークオーバーポイントまで上昇すると、ダイアックが起動してトライアックゲートを作動させ、トライアックゲートが接続されたランプをオンにします。
午前中、LDRの光が徐々に増加し、R1 / DB-3接合部電位の接地により、ダイアック全体の電位が低下します。また、光が十分に明るい場合、LDR抵抗によってダイアック電位がほぼゼロに低下し、トライアックゲート電流がオフになるため、ランプもオフになります。
ここのダイアックは、トワイライト遷移中にあまりちらつくことなくトライアックが切り替えられることを保証します。ダイアックがないと、ランプは完全にオンまたはオフに切り替わる前に何分間も点滅していました。したがって、ダイアックの故障トリガー機能は、自動ライト設計を支持して徹底的に活用されます。
ライトディマー
に 調光回路 トライアックダイアックの組み合わせを使用する最も人気のあるアプリケーションです。
AC入力の各サイクルで、ダイアックは、その両端の電位がブレークダウン電圧に達したときにのみ発火します。ダイアックが発火するまでの時間遅延により、フェーズの各サイクル中にトライアックがオンになっている時間の長さが決まります。これにより、ランプの電流と照明の量が決まります。
ダイアックの発射の時間遅延は、示されている220kのポット調整とC1値によって設定されます。このRC時間遅延成分は、ダイアックの発火によるトライアックのオン時間を決定します。これにより、ダイアックの発火遅延に応じて、相の特定のセクションでAC相がチョッピングされます。
遅延が長くなると、位相の狭い部分でトライアックが切り替わり、ランプがトリガーされ、ランプの輝度が低下します。より速い時間間隔のために、トライアックはAC相のより長い期間に切り替わることができ、したがってランプもAC相のより長いセクションに切り替えられ、より高い輝度をもたらします。
振幅トリガースイッチ
他の部分に依存しないダイアックの最も基本的なアプリケーションは、自動切り替えによるものです。 ACまたはDC電源の場合、印加電圧が臨界VBO値を下回っている限り、ダイアックは高抵抗（実際には開回路）のように動作します。
この重要なVBO電圧レベルに達するか超えるとすぐに、ダイアックがオンになります。したがって、この特定の2端子デバイスは、接続された制御電圧の振幅を増やすだけでオンになり、最終的に電圧がゼロに低下するまで導通し続けることができます。次の図は、1N5411ダイアックまたはDB-3ダイアックを使用した単純な振幅に敏感なスイッチ回路を示しています。
約35ボルトのDCまたはピークACの電圧が印加され、ダイアックがオンになって導通状態になります。これにより、約14mAの電流が出力抵抗R2に流れ始めます。特定のダイアックは、35ボルト未満の電圧でオンになる可能性があります。
14 mAのスイッチング電流を使用すると、1k抵抗の両端に生成される出力電圧は14ボルトになります。電源が出力回路内に内部導電パスを含む場合、抵抗R1は無視して削除できます。
回路を操作しながら、出力応答を確認しながら、供給電圧がゼロから徐々に増加するように調整してみてください。電源が約30ボルトに達すると、デバイスからのリーク電流が非常に低いため、出力電圧がわずかまたはわずかになります。
ただし、約35ボルトでは、ダイアックが突然故障し、全出力電圧が抵抗R2の両端にすぐに現れます。ここで、電源入力の減少を開始し、それに応じて出力電圧が減少し、入力電圧がゼロに減少すると最終的にゼロになることを確認します。
ゼロボルトでは、ダイアックは完全に「シャットオフ」され、35ボルトの振幅レベルで再度トリガーする必要がある状況になります。
電子DCスイッチ
前のセクションで説明した単純なスイッチは、供給電圧を少し上げることで同様にアクティブにすることができます。したがって、1N5411ダイアックに一貫して30 Vの安定した電圧を使用して、ダイアックがちょうど導通状態にあるが、スイッチがオフになっていることを確認できます。
ただし、約5ボルトの電位が直列に追加された瞬間、35ボルトの絶縁破壊電圧が迅速に達成され、ダイアックの点火が実行されます。
その後、この5ボルトの「信号」を取り除いても、デバイスの電源がオンになっている状況に影響はなく、電圧がゼロボルトに下がるまで30ボルトの電源を供給し続けます。
上の図は、上で説明したインクリメンタル電圧スイッチングの理論を特徴とするスイッチング回路を示しています。この設定では、1N5411ダイアック（D1）に30ボルトの電源が供給されます（ここでは、便宜上、この電源をバッテリー電源として示していますが、30ボルトは他の一定に調整された電源DCから供給できます）。この電圧レベルでは、ダイアックはオンにできず、接続された外部負荷を介して電流は流れません。
ただし、ポテンショメータを徐々に調整すると、供給電圧がゆっくりと上昇し、最後にダイアックがオンになり、電流が負荷を通過してオンになります。
ダイアックがオンになると、ポテンショメータを介して供給電圧を下げてもダイアックに影響はありません。ただし、ポテンショメータを介して電圧を下げた後、リセットスイッチS1を使用して、ダイアック導通をオフに切り替え、元のスイッチオフ状態で回路をリセットすることができます。
示されているダイアックまたはDB-3は、約30 Vでアイドル状態を維持でき、自己発火アクションを実行しません。とはいえ、一部のダイアックは、非導電状態に保つために30Vよりも低い電圧を必要とする場合があります。同様に、特定のダイアックでは、インクリメンタルスイッチオンオプションに5V以上が必要になる場合があります。ポテンショメータR1の値は1kオームを超えてはならず、巻線タイプである必要があります。
上記の概念は、SCRのような複雑な3端子デバイスに依存する代わりに、単純な2端子ダイアックデバイスを介して低電流アプリケーションでラッチ動作を実装するために使用できます。
電気的にラッチされたリレー
上に示した図は、入力信号を介して電力が供給された瞬間にラッチされたままになるように設計されたDCリレーの回路を示しています。設計は、機械式リレーをラッチするのと同じくらい優れています。
この回路は、前の段落で説明した概念を利用しています。ここでも、ダイアックは30ボルトでオフに切り替えられたままになります。これは、ダイアック伝導では通常小さい電圧レベルです。
ただし、6 Vの直列電位がダイアックに与えられるとすぐに、ダイアックは電流を押し始め、リレーをオンにしてラッチします（その後、ダイアックは6ボルトの制御電圧が存在しなくなってもオンのままになります）。
R1とR2が正しく最適化されていると、リレーは印加された制御電圧に応じて効率的にオンになります。
この後、リレーは入力電圧がなくてもラッチされたままになります。ただし、示されたリセットスイッチを押すと、回路を元の位置にリセットできます。
リレーは低電流タイプである必要があり、コイル抵抗が1kの場合があります。
ラッチングセンサー回路
侵入者アラームやプロセスコントローラなどの多くのデバイスは、トリガー信号を要求します。この信号は、トリガーされるとオンのままになり、電源入力がリセットされたときにのみオフになります。
回路が開始されるとすぐに、アラーム、レコーダー、シャットオフバルブ、安全ガジェットなどの回路を操作できるようになります。次の図は、このタイプのアプリケーションの設計例を示しています。
ここで、HEPR2002ダイアックはスイッチングデバイスのように機能します。この特定のセットアップでは、ダイアックはB2を介した30ボルトの電源でスタンバイモードのままです。
しかし、スイッチS1が切り替えられた瞬間、それはドアまたは窓の「センサー」である可能性があり、既存の30 Vバイアスに6ボルト（B1から）を与え、結果として生じる35ボルトがダイアックを発射して約1を生成しますR2の両端のV出力。
DC過負荷サーキットブレーカ
上の図は、DC電源電圧が固定レベルを超えると即座に負荷をオフにする回路を示しています。その後、電圧が低下して回路がリセットされるまで、ユニットはオフのままになります。
この特定の設定では、ダイアック（D1）は通常オフに切り替えられ、トランジスタ電流はリレー（RY1）をトリガーするのに十分な高さではありません。
電源入力がポテンショメータR1で設定された指定レベルを超えると、ダイアックが起動し、ダイアック出力からのDCがトランジスタベースに到達します。
トランジスタはポテンショメータR2を介してオンになり、リレーをアクティブにします。
これで、リレーが負荷を入力電源から切断し、過負荷によるシステムの損傷を防ぎます。その後のダイアックは、S1を一瞬開くことにより、回路がリセットされるまでリレーをオンにしたままオンになり続けます。
最初に回路を調整するには、ポテンショメータR1とR2を微調整して、入力電圧が実際に目的のダイアック点火しきい値に達したときにリレーがオンになるようにします。
その後、電圧が通常のレベルに戻り、リセットスイッチが瞬間的に開くまで、リレーをアクティブにしておく必要があります。
回路が適切に機能する場合、ダイアックの「発射」電圧入力は約35ボルト（特定のダイアックはより小さな電圧でアクティブになる可能性がありますが、ポテンショメータR2の調整によって修正されることがよくあります）、およびトランジスタベースのDC電圧である必要があります。約0.57ボルト（約12.5mA）である必要があります。リレーは1kのコイル抵抗です。
Ac過負荷サーキットブレーカ
上の回路図は、AC過負荷回路ブレーカーの回路を示しています。このアイデアは、前の{パートで説明したDCセットアップと同じように機能します。 AC回路は、コンデンサC1とC2、およびダイオード整流器D2が存在するため、DCバージョンとは異なります。
位相制御トリガースイッチ
前に述べたように、ダイアックの主な用途は、目的の機器を制御するためのトライアックなどのデバイスに起動電圧を供給することです。次の実装のダイアック回路は、位相制御プロセスであり、以外の多くのアプリケーションを見つけることができます。 トライアック制御 、可変位相パルス出力が必要な場合があります。
上の図は、典型的なダイアックトリガー回路を示しています。この設定は、基本的にダイアックの発射角度を調整します。これは、パーツR1、R2、およびC1の周囲に構築された位相制御ネットワークを操作することによって実現されます。
ここに記載されている抵抗と静電容量の値は参考値です。特定の周波数（通常はAC主電源周波数）の場合、R2は、ダイアックのスイッチをオンにする必要があるAC半サイクルの優先ポイントに対応する瞬間にダイアックブレークオーバー電圧が達成されるように調整されます。出力パルスを提供します。
これに続くダイアックは、各+/- AC半サイクルを通してこの活動を繰り返し続ける可能性があります。最終的に、位相はR1、R2、C1だけでなく、AC電源のインピーダンスとダイアックが作動する回路のインピーダンスによっても決定されます。
ほとんどのアプリケーションでは、このダイアック回路プロジェクトは、ダイアックの抵抗と静電容量の位相を分析して、回路の効率を知るのに役立つ可能性があります。
たとえば、次の表は、上の図の0.25 µFの静電容量に応じた抵抗のさまざまな設定に対応する可能性のある位相角を示しています。
情報は60Hzを対象として示されています。表に示されているように、抵抗が減少すると、トリガーパルスが供給電圧サイクルの初期の位置に表示され続けるため、ダイアックがサイクルの初期に「発火」し、スイッチがオンのままになることを忘れないでください。 RC回路には直列抵抗とシャント容量が含まれているため、当然、位相は遅れており、トリガーパルスがタイムサイクル内の電源電圧サイクルの後に来ることを意味します。
前：自動車用LEDドライバー回路–設計分析 次へ：グリッドディップメータ回路
