실험 2 : TRIAC

【 이론 】


TRIAC은 역병렬로 접속된 2개의 SCR과 거의 같은 기능을 가진 3단자의 교류 스위치로서, 그 이름은 3극(Triode)으로 교류(AC)전력을 제어한다는 의미에서 유래한다.

 

그 전기적 특성은 SSS와 같지만, TRIAC에는 게이트가 있고, 또한 (+)(-) 어떤 극성의 게이트 신호라도 트리거 된다는 특성을 가지고 있으므로, 제어 회로가 간단하고 부품수도 적게 든다. 이 때문에 교류 전력제어에 더 적합한 소자라 할 수 있다. 그림 19-5는 TRIAC의 구조이다. 전류가

T_2 → T_1

 
으로 흐를 때는 화살표 ⸁인 pnpn 스위치로,

T_1 → T_2~

 
로 흐를 때는 ⸂의 화살표의 pnpn 스위치로 전류가 흐른다. 게이트 영역은 약간 복잡하나, 어떠한 게이트 바이어스에서도 트리거 되도록 고안되어 있다. 즉,

(1) 접합 게이트

(2) 리모트 게이트

(3) 오버랩 부를 갖는 SSS의 조합에 의하여 TRIAC의 기능이 성립된다.


그림 19-6은 이러한 3가지 요소의 기본형을 보인 것으로, 3가지 요소를 (d)와 같이 조합하면 어떠한 바이어스하에서도 동작할 수가 있다. 단자

T_1

 
을 기준으로 했을 때, 단자

T_2~

 
와 게이트단자의 바이어스의 극성에 의하여 다음 4가지 트리거 형태를 생각할 수 있다.

(1) 1+모드

(T_2 ~: +,G ~: +)

 

(2) 1-모드

(T_2 ~: +,G ~: -

 
)

(3) 3+모드

(T_2 ~: -, G ~: +)

 

(4) 3-모드

(T_2 ~: -,G ~: -)

 

이들 4가지의 트리거 감도를 비교하면 1+와 3- 모드가 가장 높고, 1- 모드는 좀 낮고, 3+의 모드가 상당히 낮게 되어 있는 것이 보통이다. 그림 19-7의 (a),(b)는 각각 접합 게이트, 리모트게이트에 있어서 동작되기까지의 전류의 움직임을 순서대로 보인 것이다. 이와 같이 TRIAC은 제1, 제3 상한이 모두 근소한 (+) 또는 (-)의 게이트 전류에 의하여 트리거 됨으로써, 제어회로의 설계가 용이하다. 그림 19-7은 TRIAC의 V-I 특성의 대표적인 보기이다.