Was ist ein Diac?
Ein Diac (Diode für Wechselstrom) ist eine Art von Diode, auch Triggerdiode genannt.
Sie besteht aus zwei Dioden, die so parallel geschaltet sind, dass sie in entgegengesetzter Richtung zueinander stehen. Während normale Dioden bei Anlegen einer Vorwärtsspannung Strom in Durchlassrichtung fließen lassen, lassen Diacs erst dann Strom fließen, wenn eine bestimmte Spannung (Umschaltspannung) überschritten wird.
Diacs sind auch bidirektionale Dioden, d. h., der Strom fließt in umgekehrter Richtung, wenn eine Spannung angelegt wird, die eine negative Umschaltspannung überschreitet.
Anwendungen von Diacs
Diacs werden in einer Vielzahl von elektrischen Geräten als Überspannungsschutzvorrichtungen verwendet, da der Diac bei Anlegen einer Spannung, die die Überschlagsspannung überschreitet, in einen leitenden Zustand übergeht und die Spannung an beiden Enden des Diacs schnell abfällt.
Diacs können auch mit Triacs (bidirektionalen Thyristoren) kombiniert werden, bei denen zwei Thyristoren in entgegengesetzter Richtung parallel geschaltet sind, um einen Leistungsregelkreis zu bilden. Diese Leistungsregelkreise werden z. B. in Beleuchtungsdimmern, Vorschaltgeräten zur Aufrechterhaltung eines konstanten Stroms in Leuchtstofflampen, der Drehzahlregelung von elektrischen Ventilatoren und der Steuerung von motorbetriebenen Elektrowerkzeugen eingesetzt.
Funktionsweise von Diacs
Die beiden Dioden, aus denen ein Diac besteht, sind keine gewöhnlichen PN-Übergangsdioden, sondern haben die gleiche PNPN-Vierschichtstruktur wie Thyristoren.
Wenn an diese Dioden eine Spannung angelegt und diese allmählich erhöht wird, steigt der durch die in Durchlassrichtung geschalteten Dioden fließende Strom bei Überschreiten der Umschaltspannung rasch an, was zu einem Einschaltzustand führt. Wenn eine negative Spannung angelegt wird, geht die Diode auf der gegenüberliegenden Seite in den Ein-Zustand über, wenn die negative Umschaltspannung überschritten wird.
In einem Leistungsregelkreis mit einer Kombination aus Diac und Triac wird der Ausgang des Diacs als Gate-Signal für den Triac verwendet.
Wenn eine Wechselspannung an den Diac angelegt wird, gibt der Diac einen Impulsstrom aus, wenn die Umschaltspannung überschritten wird. Wenn der Impulsstrom des Diacs in das Gate eines Triacs eintritt, an dem die gleiche Wechselspannung anliegt, wird der Thyristor des in Vorwärtsrichtung angeschlossenen Triacs eingeschaltet und es fließt nur dann Strom im Triac, wenn an diesem Thyristor eine Vorwärtsspannung anliegt.
Wenn die Eingangsspannung des Diacs negativ wird, gibt der Diac einen negativen Impulsstrom ab, der Thyristor auf der gegenüberliegenden Seite des Triacs geht in den eingeschalteten Zustand über und Strom fließt durch den Triac, solange eine negative Spannung an ihm anliegt.
Der Leistungssteuerkreis steuert die gelieferte Leistung, indem er die Phase des Diacs-Ausgangs verschiebt und die Zeit variiert, in der sich der Triac im eingeschalteten Zustand befindet.