دیاک یک نیمه رسانا است که عملکرد آن مانند دیود برای جریان متناوب است. درواقع DIAC ترکیبی از DI بع معنای diode و AC به معنای جریان متناوب است. از دیاک به عنوان سوییچ جریان متناوب یاد می شود. این قطعه دارای دو پایه است که معمولا با نام های mt1 و mt2 نمایش داده می شوند. در این مقاله به بررسی اینکه دیاک چیست می پردازیم.
در زمینه الکترونیک، "DIAC" مخفف "Diode Alternating Current" است. این یک نوع دیود است که به صورت دو جهته عمل می‌کند و معمولاً در مدارهای کنترل و تنظیم AC (جریان متناوب) استفاده می‌شود. DIAC می‌تواند به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی در دستگاه‌هایی مانند کنترل کننده‌های دیمر، تریستورها و سایر مدارهای کنترلی AC عمل کند. این دیود هنگامی که ولتاژ بیش از یک حد مشخص (ولتاژ نرساندن) اعمال می‌شود، به صورت خودکار فعال می‌شود و جریان را از خود عبور می‌دهد.
بیشتر بخوانید: تعمیرات برد الکترونیکی در تهران
کاربرد دیاک چیست
وظیفه اصلی DIAC در یک مدار AC این است که جریان را بین دو سر خود به طور همزمان در هر دو جهت انتقال دهد. زمانی که ولتاژ AC به DIAC اعمال می‌شود، اگر این ولتاژ از یک حد مشخص (ولتاژ نرساندن) بیشتر شود، DIAC به صورت خودکار فعال می‌شود و به جریان عبوری اجازه می‌دهد. این ویژگی باعث می‌شود که DIAC به عنوان یک سوئیچ کنترلی برای دستگاه‌های الکترونیکی مانند دیمرها و کنترل کننده‌های جریان AC استفاده شود.
با توجه به عملکرد دوجهته‌ی آن، DIAC همچنین می‌تواند به عنوان یک نوع تریستور تشخیص داده شود، اما در عمل کاربردهای خاص خود را دارد و به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در مدارهایی که نیاز به کنترل و تنظیم جریان AC دارند، استفاده می‌شود.
برای آشنایی با انواع قطعات الکترونیکی مقاله مرتبط گفته با این موضوع را در سایت مشاهده فرمایید.
بیشتر بخوانید :تعمیر اینورتر زیمنس
ساختار دیاک چیست
ساختار DIAC بسیار ساده است و معمولاً از دو لایه نیمه‌هادی تشکیل شده است که به طور توپولوژیک به یکدیگر متصل هستند. این دو لایه نیمه‌هادی ممکن است از مواد نیمه‌هادی مانند سیلیکون یا گالیوم آرسنید ساخته شوند.
ساختار اساسی DIAC به صورت یک مجموعه متناوب از نواحی P-N-P-N است که به ترتیب لایه‌های نیمه‌هادی P و N دارند. این دو لایه با هم تشکیل یک "ساختار P-N-P-N" را می‌دهند.
در حالت عدم فعالیت (بدون ولتاژ بر روی آن اعمال شود)، دو لایه نیمه‌هادی از هم جدا هستند و جریان از آن عبور نمی‌کند. اما زمانی که ولتاژ متناوب به این دیود اعمال می‌شود و ولتاژ به اندازه کافی برای ایجاد "تریگر" شدن (شروع عملکرد فعال) بر روی DIAC اعمال شود، لایه‌های نیمه‌هادی به صورت خودکار هماهنگ می‌شوند و جریان از آن عبور می‌کند.
در مرحله فعال، DIAC به عنوان یک سوئیچ عمل می‌کند و جریان AC را از یک سر به سر دیگر (در هر دو جهت) عبور می‌دهد تا جهت جریان به‌طور مکرر تغییر کند.
با توجه به ساختار ساده و عملکرد قابل اعتماد، DIAC در مدارهای الکترونیکی کنترلی AC بسیار مفید استفاده می‌شود.
چنانکه بیان شد دیاک از ترکیب دو دیود به صورت موازی که یکی به صورت بایاس مستقیم و دیگری به صورت بایاس معکوس قرار گرفته اند تشکیل شده است.
بیشتر بخوانید: فیبر نوری چیست ؟
ساختمان دیاک همانند ساختمان ترانزیستورهای معمولی بدون پایانه ی پایه است. همانطور که در بالا گفته شد، دیاک دارای دو پایانه ی MT1 و MT2 است. در ساختمان دیاک دو ماده ی نوع p و سه ماده ی نوع n بدون پایانه ی گیت استفاده شده‌اند.
در تصویر بالا، سه ماده ی نوع n با نام های NA، NB و NC قابل مشاهده هستند.
قسمت های نوع p با PA و PB نمایش داده شده‌اند. اگر ولتاژ پایانه ی MT1 بیشتر از پایانه ی دیگر مثبت شود، جریان از مسیر PA به NB سپس به PB و بعد به PC حرکت می‌کند. اگر پایانه ی MT2 مثبت تر شود، جریان از مسیر PB به NB سپس به PA و از آن به NA حرکت می‌کند.
دیاک زمانی جریان را از خود عبور می‌دهد و شروع به کار می‌کند که به ولتاژ شکست رسیده باشیم.
هنگام شکست الکتریکی یک افت ناگهانی در ولتاژ دیاک اتفاق می افتد و میزان جریان عبوری از این قسمت زیاد می‌شود. به این وضعیت مقاومت پویای منفی می‌گویند. رسانایی تا زمانی اتفاق می افتد که جریان تا کمترین مقدار ممکن برای ادامه ی رسانایی کاهش پیدا کند. هنگامی که میزان جریان کمتر از این مقدار شود، به خاطر مقاومت بالای دیاک نسبت به جریان دایاک نارسانا می‌شود.
بیشتر بخوانبد: خازن چیست ؟ و چه کاربردی دارد؟
چون دیاک از هر دو جهت کار می‌کند، این اتفاق برای جهت دیگر هم به همین شکل می‌افتد.
دیاک به صورت اختصاصی برای راه‌اندازی ترایاک و SCR ساخته شده است. همانطور که بالاتر گفته شد، در زمان ولتاژ شکست یک افت ناگهانی ولتاژ در دیاک اتفاق می‌افتد. به همین علت از خود ویژگی های مقاومت منفی را نشان می‌دهد و ولتاژ آن به صورت چشمگیری (معمولا تا 5 ولت) کاهش می‌یابد. این اتفاق باعث به وجود آمدن جریان شکست می‌شود که برای روشن کردن ترایاک یا SCR کافی است.
همانطور که در بخش‌های قبل گفتیم، دیاک برای تریگر کردن سایر قطعات سوئیچینگ نیمه‌هادی، به ویژه ترایاک و تریستور به کار می‌رود. ترایاک‌ها کاربردهای فراوانی مانند دیمر یا کم کننده نور و کنترل کننده‌های سرعت موتور دارند. در این موارد، دیاک‌ها برای فراهم کردن کنترل تمام موج منبع AC همراه با ترایاک به کار می‌روند.
برای مثال مدار زیر برای تریگر کردن یک ترایاک سه پایه به کار برده شده است.
بیشتر بخوانید:
دیاک با ترایاک به صورت سری بسته شده است. دیاک تا زمانی که میزان جریان به یک مقدار مشخص از هر دو جهت نرسد اجازه ی عبور آن را نمی‌دهد. در این صورت شروع به کار ترایاک از نصف سیکل تا نصف سیکل بعدی با ثبات بیشتری است و میزان هارمونیک های سیستم کمتر می‌شود.
جمع بندی
در این مقاله با یکی از قطعات الکترونیک که در کنترل مدارات AC کاربرد دارد آشنا شدیم و به سوال دیاک چیست پاسخ دادیم. همچنین با ساختار آن و نحوه کارکرد آن آشنا شدیم.
