کلمه دیاک مخفف دیود برای جریان متناوب است،و فرقی نمیکند جهت جریان به کدام طرف باشد،و نسبت به هر دو طرف جهت جریان،به صورت یکسان عمل میکند.در این دیود،اگر ولتاژ بین دو سرش را افزایش دهیم و از ولتاژ شکست بیش تر کنیم،آنگاه دیود وارد ناحیه ی مقاومت منفی میشود،ولتاژ دو سرش کم شده و جریانش زیاد میشود.حال،اگر جریان را از یک میزان که به جریان نگه دارنده معروف است کمتر کنیم،دیود دوباره وارد ناحیه ی امپدانس بالا و قطع میشود.
ساختمان دیاک ها:دیاک ها،شبیه ترانزیستور های bjt هستند،یعنی سه لایه و یا NPN یا PNP.اما با این تفاوت که نیمه هادی ها به یک اندازه ناخالص میشوند و از نظر شکل هم تقارن دارند،و از نظر ابعاد برابر اند.،چون دیاک ها در برابر جریان AC نیز باید تقارن داشته باشد!ترانزیستور ها دارای سه پایه هستند اما دیاک ها دارای دوپایه،پس نتیجه میگیریم که المانی غیر قابل کنترل خارجی هستند.
دیاک ها در نمونه های سه لایه،چهار لایه،و پنج لایه تولید میشوند اما نمونه های سه لایه آنها بیش تر رایج است.در نمونه ی پنج لایه،مقاومت منفی بیش تری خواهیم داشت و د نتیجه افت ولتاژ هنگام هدایت در دیود،کمتر خواهد بود.برخلاف دیود های معمولی،پایه های دیاک را با اسم اند و کاتد نام گذاری نمیکنند،اسم پایه های دیاک،M1وM2است.
نحوه ی کار دیاک ها:نحوه ی کار این المان بسیار ساده است.از هر جهت که به این المان،جریان بدهیم،فرقی نمیکند.در مدار معادل،میتوان گفت که دیاک ها دو دیود سری هستند که در قسمت اتصال به یکدیگر،یا آند هایشان،به هم وصل شده و کاتد هایشان به ترمینال ها وصل است،و یا کاتد هایشان به هم وصل است و آند هایشان به ترمینال ها.پس نتیجه میگیریم که از هر طرف به دیاک جریان بدهیم،یک دیود با بایاس مستقیم و یک دیود با بایاس معکوس بر سر راه جریان وجود دارد.دیودی که مستقیم بایاس شده،مانعی برای عبور جریان ندارد.اما دیودی که معکوس بایاس شده،از عبور جریان ممانعت میکند.فقط یک جریان بسیار کمی به نام جریان نشتی از دیاک عبور خواهد کرد.حال،اگر ولتاژ را زیاد کنیم،دیودی که معکوس بایاس شده،دچار پدیده شکست بهمنی میشود و ناگهان شروع به هدایت جریان میکند.حال،میگوییم که دیاک روشن شده و تا هنگامی که جریان آنرا از جریان نگه دارنده کمتر نکنیم،روشن باقی خواهد ماند و هدایت خواهد کرد،افت ولتاژ دو سر این المان در حالت روشن بودن بسیار کم است پس میتوان آنرا شبیه یک کلید نیز در نظر گرفت.مطلوب است که همیشه با دیاک،یک مقاومت سری کنیم،تا شکست بهمنی و افزایش ناگهانی جریان باعث سوختن آن نشود.
منحنی مشخصه ولتاژ-جریان دیاک:منحنی که در شکل زیر نشان داده شده است،عملکرد دیاک در برابر ولتاژ را نشان میدهد.در این منحنی دیده میشود که هنگامی که ولتاژ دوسر دیاک،کمتر از مقدار شکست است،جریان نشتی بسیار کمی آن هم به علت ناخالصی ها،گرما و... عبور میکند،و میتوان گفت مقاومتش در آن ناحیه،بالا است.ناحیه ی OA در تصویر،به ناحیه مسدود معروف است.در این ناحیه دیاک همانند کلید باز است.ولتاژ های VBO ولتاز های شکست هستند و بسته به نوع،که در دیتا شیت ذکر میشود،و در رنجی بین 30تا 50 ولت است.
هنگامی که ولتاژ اعمالی از ولتاژ شکست چه در ناحیه مثبت یا چه منفی،بیش تر شود،دیاک شروع به هدایت کرده و مقاومتش کم شده و ولتاژ دو سرش کم میشود.حال،تنها وقتی دیاک به حالت اول بر میگردد که جریانش از مقدار جریان نگه دارنده کمتر شود،در دیاک ها،ولتاژ شکست و جریان نگه دارنده،معمولا در ناحیه مثبت و منفی،به طور بسیار زیادی یکسان هستند.
کاربرد های دیاک:تریاک ها،برای روشن شدن،به پالس های مثبت یا منفی احتیاج دارند.برای همین،دیاک ها میتوانند این پالس ها را سریع و با ضریب اطمینان بالا،فراهم کنند.دیاک ها،المان های تریگر مدارات فاز کنترل همچون دیمر هستند،و برای همین در مدارات کنترل دور موتور،میزان روشنایی،و میزان گرمای هیتر،و... به کار میروند.
دیمر:یکی از پر کاربرد ترین جاهای مورد استفاده از دیاک ها،دیمر ها میباشند.شکل زیر،یک دیمر که نرم کار میکند را نشان میدهد:
هنگامی که دیمر خاموش است،نرخ افزایش ولتاژ توسط R4وC1در دو سر تریاک محدود میشود.هنگامی که ولتاز ورودی اعمال میشود،خازن های C1وC2توسط نرخی که با مقاومت متغیر R2تعیین میشود،شارژ میشوند.هنگامی که ولتاژ خازن C3 به آستانه شکست دیاک برسد،دیاک روشن شده و شروع به هدایت میکند،سپس خازن C3شروع به دشارژ شدن از طریق دیاک به گیت تریاک،میکند.سپس،تریاک روشن شده و شروع به هدایت میکند،و جریان از لامپ عبور میکند.با تغییر مقاومت متغیر،میتوان نرخ زمان شارژ خازن ها را تغییر داد و به همین دلیل،میتوان فاز را کنترل کرد.در این مدار،زاویه آتش تریاک از 0تا 180 درجه قابل تغییر است،و با تغذیه AC کار میکند.
در مدار زیر،یک هیتر را میتوان کنترل کرد،مدار LC1 به خاموش شدن تریاک کمک میکنند،مقاومت R4نیز به نرم کار کردن مدار کمک میکند.
انواع استابیلایزر
