De DIAC

diac.png
Hierboven het algemeen toegepast symbool voor diac in schakelingen, op finimuis.nl is dit symbool ook in gebruik.

Een diac bezit twee aansluitingen welke Anode 1 (A1) en Anode 2 (A2) worden genoemd.
diac1.png

Een diac is een diode wisselstroomschakelaar, welke een op halfgeleidertechnologie gebaseerde elektronische component omvat die zich gedraagt als schakelaar voor zowel gelijk- als wisselstroom.

Werking:

De werking berust op het gegeven dat de schakelaar zich sluit zodra de spanning over de beide aansluitingen boven de doorslagspanning of ontsteekspanning uit komt.
Deze werking treedt bij positieve en negatieve polariteit op, aangezien de opbouw symmetrisch is.
De schakelaar opent zich zodra de stroom erdoor beneden de houdstroom komt.
De doorslagspanning is doorgaans ongeveer 33 Volt.

Het verband tussen stroom en spanning van de diac:

spanstroomkar.png
Op de tekening hierboven, is het verband tussen de spanning over de diac, en de stroom door de diac weergegeven

De diac zal in sper-toestand blijven zolang de aangelegde spanning onder de doorslagspanning blijft. In datasheets zal de doorslagspanning als V(BO) of UBO worden aangegeven.
De stroom door de diac is in spertoestand minimaal, er zal slechts een minimale sperstroom of lekstroom vloeien.
Wanneer de spanning stijgt tot boven de doorslagspanning zal de diac "doorslaan" en volledig gaan geleiden.
Wanneer de diac in geleiding komt zal de stroom door de diac toenemen en de spanning nagenoeg verdwijnen.
Wanneer de stroom door de diac onder een bepaalde waarde daalt zal de diac weer naar de spertoestand terugkeren.
De minimale stroom die moet vloeien door de diac om deze in geleiding te houden wordt de houdstroom genoemd. Deze houdstroom staat in datasheets weergegeven als I(BO) of als Current hold (Ih.

Gelijkspanningstoepassing van de diac:

De diac wordt vaak als deel van de stuurkring voor een thyristorschakelaar toegepast.
In het schema welke u hieronder kunt zien, zal de condensator(C1) zich opladen via de weerstand (R1).
Wanneer de condensator is opgeladen tot de doorslagspanning van de diac zal deze in geleiding komen.
Nu zal de condensator zich ontladen via weerstand (R2) totdat de stroom door de diac lager wordt dan de houdstroom.
Vanaf dit moment zal de diac weer sperren en zal de condensator (C1) weer opgeladen worden tot zij opnieuw de doorslagspanning bereikt.
diacdc.png

Iedere keer dat de condensator(C1) door de diac wordt ontladen vloeit een groot gedeelte van deze stroom door de gate van de thyristor, waardoor deze in geleiding wordt gebracht.
Pas als de stroom die zo door de belasting vloeit tot onder de houdstroom van de thyristor komt zal deze geleiding worden opgeheven.
Dit zal het geval zijn als de voedingsspanning een pulserend karakter heeft, zoals bij enkelzijdige gelijkrichting het geval is.

Een praktisch voorbeeld van het spanningsverloop:

diacspanning.png
In de grafiek hierboven, is het gelijkspanningsverloop over de diac weergegeven.

De verticaal weergegeven spanning, is opgedeeld in 3 blokken. Het blok Ulamp geeft de spanning over de lamp (welke in de gelijkspanningstoepassing gebruikt is) weer. Het blok Ugate geeft de spanning op de gate van de thyristor weer en blok Uc geeft het spanningsverloop over condensator(C1) weer.

Uitgaande van een diac met een doorslagspanning van 54 Volt, is dit de hoogste spanning waartoe de condensator(C1) zal worden opgeladen.
Wanneer bij een spanning van 15 Volt de stroom door de diac onder de houdstroom daalt zal de condensator(C1) vanaf dit punt telkens weer opgeladen worden.
De spanning over de condensator zal zo afwisselend met 39 Volt toe- en afnemen.

Indien de tijdsconstante 1 seconde is ( R1 x C1 = 1), zal de toename van de condensatorspanning na 0,78 seconde 46% zijn van het verschil tussen de voedingsspanning van 100 Volt en de condensatorspanning van 15 Volt.
De condensatorspanning is dat moment dus 15 Volt + 39 Volt = 4 Volt, de doorslagspanning van de diac.
Het ontladen van C1 gebeurt veel sneller omdat de gate-kathodeovergang van de thyristor parallel aan R2 een veel kleinere weerstandswaarde heeft, wat resulteert in een veel kleinere tijdsconstante.

Met behulp van bovenstaande schakeling kan het vermogen in de belasting elektronisch geregeld worden als het opladen van C1 via een regelbare uitvoering van R1 sneller of langzamer kan worden gemaakt.
Na aanvang van de periode van de voedingsspanning zal de thyristor dan meteen of iets later inschakelen.
De thyristor zal weer uitschakelen als de voedingsspanning tot nul is gedaald.

Wisselspanningstoepassing van de diac:

diacac.png
De tekening hierboven, laat een wisselspanningstoepassing van de diac met thyristor zien.

Met nagenoeg dezelfde schakeling als voor de gelijkspanningstoepassing kan als bronspanning ook gebruikgemaakt worden van de netspanning (230 Volt AC enkelfase).
Als de weerstand P1 groter wordt zal de spanning over de condensator C1 kleiner worden en zal deze spanning ook meer gaan naijlen op de bronspanning.
Hierdoor zal de condensatorspanning later de doorslagspanning van de diac bereiken. Hoe lager de weerstand van potentiometer(P1) wordt ingesteld, des te vroeger wordt de thyristor in geleiding gestuurd.
De negatieve periode van de bronspanning zal via de diode worden afgeleid naar de massa, omdat de gate van de thyristor geen grote negatieve pulsen kan verdragen.
Hierdoor zal het vermogen dat deze schakeling kan leveren maximaal de helft zijn van het vermogen dat geleverd kan worden bij dubbelfasig gebruik.

In praktijk-situaties, zal veelvuldig de triac in combinatie met een diac worden toegepast (de TRIAC, heeft een apart hoofdstuk op deze site).
met een triac wordt de wisselspanning in beide richtingen benut. Er zijn ook triacs met een geïntegreerde diac.

Fysiek voorbeeld van een diac:

db3diac.png
De veel toegepaste DB3 diac, hieronder staat een link naar de datasheet van deze diac.

Klik hier voor de datasheet

Via de onderstaande link, kunt u een indruk krijgen van de diac's welke via digikey.nl geleverd kunnen worden, waarbij u in één oogopslag alle belangrijke informatie kunt zien. Denk hierbij aan de "doorslagspanning" "houdstroom","vermogen" en "behuizing".
Klik hier voor het digikey.nl overzicht

Laatste update : 16 januari 2015

Terug naar de Diode en dergelijke pagina
Terug naar Component informatie
Terug naar Startpagina
Email aan Finimuis.nl