Triac에 대해 알아보자

http://www.smc-diodes.com/propdf/SST137%20Series%20N2042%20REV.-.pdf

트라이악(Triac)은 3핀 반도체이고,
AC용 스위치 소자이다.
(DC에서는 사용불가)

 

릴레이는 느리고, 소리도 나고, 오래되면 고장 가능성도 있는 반면,

Triac은 반도체이다보니, 소리도 안나고, 고장도 적다.

 

AC전원을 FET등으로 제어해도 되지만, 회로가 복잡해진다.

AC전원 ON/OFF 제어용으로 최적의 소자중 하나이다.

 

 

 

 

용도 : AC전원 ON/OFF, (백열전구) 전등 밝기 조절용 딤머 등...

 

대부분의 전기 취사도구들은 보통 (저렴,단순한) 바이메탈 방식을 사용한다.

요즘엔 mcu를 넣고, 온도측정해서 제어하는 제품들도 나옴.

 

Triac은 게이트에 약간의 전류를 주면, 전기가 통하는 구조이다.

게이트에 전류를 안주면, 전기가 끊어지는(막히는) 구조.

게이트에 흘려주는 전류를 트리거(방아쇠) 전류, 신호 라고 한다.

 

Triac은 AC전원이 가해진 상태에서, 제어핀에 약 70mA의 전류를 흘려주어야 ON된다.

AC전원이 0V근처에서는 동작이 안된다.

AV전원이 0V를 지나, +나 -가 될때, 제어핀에 전류를 가해(트리거) ON을 시킨다.

한번 ON되면, 트리거 신호를 제거해도, 계속 ON상태를 유지한다.

60Hz면, 120번을 트리거신호를 줘야한다.

 

Triac은 OFF할 방법이 없기때문에, AC전원에서만 사용해야, 주기적으로 OFF가 된다.

DC전원에서 사용하면, ON은 되지만, OFF할 방법이 없다.

 

트리거 신호는 0V를 지난 후에 주면 되지만, AC전원이 최대값, 최소값일때 주면, 50% 듀티가 된다.

(0V가 아닐때는 언제든지 트리거 신호를 줘도 된다는 말)

 

SST137K-600E

600V 8A DPAK 4-QUAD TRIAC

약 600~700원/1개

 

T1, T2는 AC전원 연결, G(게이트)에서 ON/OFF 트리거신호 입력

그림처럼 다이오드 2개를 반대방향으로 붙여놓은 형태이다.

트랜지스터와 비슷한 구조.

 

 

Repetitive peak off-state voltage : 최대 접압. 220V는 RMS라서, 실제는 약 +310V ~ -310V

RMS on-state current : 최대전류. 1200W이면 1200/220=약 5.5A

Non repetitive surge peak on-state current : 순간 최대 전류(돌입전류와 동일한 개념은 아니나, 같은 걸로 간주)

Peak gate power : 이 부품에서 발열이 5W가 난다고 함. 방열판 필수.

 

 

IGT : 게이트 트리거 전류. 10~100mA가 필요함.

D,E,F,G 4종류가 있으며, 각각 필요한 전류가 다름.

VGT : 게이트 트리거 전압. 최대 1.3V

위 표는 테스트 조건이 VD=12V임.

게이트 전압, 전류는 미리 잘 알고 회로설계하면 좋으나, 테스트용 샘플 만들어 놓고, 맞추면 됨.

고전압 사용시 감전에 주의 해야함. 두꺼운 고무장갑 필수.

 

Triac 자체에 걸리는 전압, 전류(전력소모)

 

 

mcu에서 Triac을 제어하려면 전원 분리가 필요할 수 도 있다.

전원 분리는 보통 포토 커플러를 사용한다.

그래서, 이 2가지 기능을 합친, Triac+포토커플러 제품도 있다.

 

 

Triac은 0V이후에 제어를 해주어야 하므로, 제어가 좀 귀찮아 진다.

그래서 나온게, 0V(제로크로싱)를 확인해서, 신호를 주는 Triac 포토커플러도 있다.(물론, 사용전류는 작다)

"ZERO CROSS TRIAC DRIVER PHOTOCOUPLER"

 

 

또한 트리거 신호를 안주어도, 전압 변동이 갑자기 변하면, 자동으로(?) ON될 수 도 있어, 이를 막을 수 있는 회로가 필요하다.

이를 "스너버"회로라고 한다.

Triac 주변에 C+R로 구성된 회로이며, R-C가 직렬로 연결되어 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FET로 제어해볼까?

FET로 제어하려니, P채널 FET는 약 5천원으로 매우 비싸다.

N채널 FET는 드라이버 IC가 있어야하고, 비교적 저렴하다.

FAN7361, FAN7362 High-Side Gate Driver

IPN50R950CE MOSFET

작은데도 6.6A나 된다고 한다. 가격도 착하다. 뭔가 이상하다.

보다시피, 좀 복잡해진다.