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Fundamentos Basicos del DIAC



Fundamentos Basicos del DIAC

Introducción
El diac (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones.
Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su
tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico
para ese dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas
direcciones de la corriente.
La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de
alrededor de 30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lampara de neón.
Los diac son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase
de tiristor.

Es un dispositivo semiconductor de dos terminales, llamados anodo y catodo. Actúa como


un interruptor bidireccional el cual se activa cuando el voltaje entre sus terminales alcanza
el voltaje de ruptura, dicho voltaje puede estar entre 20 y 36 volts según la referencia.

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Desarrollo
1.-) Diac:
El DIAC es un diodo de disparo bidireccional, especialmente diseñado para
disparar Triacs y Tiristores (es un dispositivo disparado por tensión).
Tiene dos terminales: MT1 y MT2. Ver el diagrama.

El DIAC se comporta como dos diodos zener conectados en paralelo, pero orientados en
formas opuestas. La conducciónse da cuando se ha superado el valor de tensión del zener
que esta conectado en sentido opuesto.
El DIAC normalmente no conduce, sino que tiene una pequeña corriente de fuga. La
conducción aparece cuando la tensión de disparo se alcanza.
Cuando la tensión de disparo se alcanza, la tensión en el DIAC se reduce y entra en
conducción dejando pasar la corriente necesaria para el disparo del SCR o TRIAC. Se
utiliza principalmente en aplicaciones de control de potencia mediante control de fase.
Es un componente electrónico que esta preparado para conducir en los dos sentidos


de sus terminales, por ello se le denomina bidireccional, siempre que se llegue a su tensión
de cebado o de disparo (30v aproximadamente, dependiendo del modelo).
Hasta que la tensión aplicada entre sus extremos supera la tensión de disparo VBO; la
intensidad que circula por el componente es muy pequeña.
Al superar dicha tensión la
corriente aumenta bruscamente y disminuyendo, como consecuencia, la tensión anterior. La
aplicación mas conocida de este componente es el control de un triac para regular la
potencia de una carga.

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2.-) Funcionamiento:
Un diac es un elemento semiconductor utilizado normalmente en el control de
potencia, lo que significa que servira para controlar electrónicamente el paso decorriente
eléctrica.
La palabra diac quiere decir “Diodo de Corriente Alterna”. Este componente es
simétrico, por lo que se podra conectar indistintamente en cualquiera de los dos sentidos
posibles.
Dicho componente cuenta con dos patillas de conexión.
El diac es un componente simétrico porque esta formado por dos diodos conectados
en paralelo y en contraposición, por lo que cada uno de ellos permitira el paso de corriente
de cada uno de los semiciclos de la corriente alterna a que se le somete.
Para que un diac comience a funcionar, necesitara que se le apliquen entre sus
bornes una tensión determinada, momento después del cual empezara a trabajar. La tensión
mínima necesaria se denomina tensión de disparo. Dicha tensión de disparo sera
aproximadamente de 30 V
Normalmente, este tipo de componentes se emplean para controlar el disparo de tipo
de componentes, como lo son los tiristores y, fundamentalmente, para el disparo de Triacs.

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3.-) Principio de operación y curva característica:
La operación del DIAC consiste fundamentalmente en llevar la estructura NPN
hasta un voltaje de ruptura equivalente al BVCEO del transistor bipolar. Debido a la simetría
de construcción de este dispositivo, la ruptura puede ser en ambas direcciones y debe
procurarse que sea la misma magnitud devoltaje. Una vez que el dispositivo empieza a
conducir corriente sucede un decremento en el voltaje de ruptura BVCEO, presentando una
región de impedancia negativa (si se sigue aumentando la corriente puede llegar hasta la
segunda ruptura), entonces se logra que el dispositivo maneje corrientes muy grandes.

Figura 2.2
Curva característica del DIAC

Como se ilustra en la figura 2.2, en este dispositivo se tiene siempre una pendiente
negativa, por lo cual no es aplicable el concepto de corriente de sustentación

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La conducción ocurre en el DIAC cuando se alcanza el voltaje de ruptura, con cualquier
polaridad, a través de las dos terminales. La curva de la figura 2.2 ilustra esta característica.
Una vez que tiene lugar la ruptura, la corriente fluye en una dirección que depende de la
polaridad del voltaje en las terminales. El dispositivo se apaga cuando la corriente cae abajo
del valor de retención.



El circuito equivalente de un DIAC consiste en cuatro transistores dispuestos como se
ilustra en la figura 2.3 (a). Cuando el DIAC esta polarizado como en la parte (b), la
estructura pnpn desde A1 a A2, proporciona la operación del dispositivo con cuatro capas.
En el circuito equivalente, Q1 y Q2 estan polarizados en directa y los Q3 y Q4 en inversa. El
dispositivo opera enla porción derecha superior de la curva característica de la figura 2.2
bajo esta condición de polarización. Cuando el DIAC esta polarizado como se muestra en la
figura 2.3 (c), la estructura pnpn, desde A2 a A1, es la que se usa. En el circuito equivalente
los Q3 y Q4 estan polarizados en directa y los Q1 y Q2 en inversa. El dispositivo opera en la
porción izquierda inferior de la curva característica, como se muestra en la figura 2.

A1
R

R

Q3

A1

Q1

A1
Q4
Q2

(a)

(b)

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(c)

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Figura 2.3
Circuito equivalente del DIAC y condiciones de polarización.

4.-) Fabricación
La fabricación de los diacs se basa en unir materiales cristalinos semiconductores
positivados y negativados, como el silicio y el germanio, después de un tratamiento
específico. Para que los materiales cristalinos sean semiconductores, se les dopa (introduce
en su interior) con partículas negativas o positivas, según se requiera convertir el cristal
semiconductor en negativo o positivo.
5.-) Circuito Practico con diac
Aquí podemos observar como el DIAC permite disparar tanto en el semiperíodo positivo
como el negativo. Bloqueo y Disparo.
En estas formas de onda podemos ver el momento cuando disparamos el Tiristor y a partir
de ese momento pasa a conducir, en la señal de arribavemos como se “queda” toda la señal
en la RL, de esta manera controlamos la potencia a entregar a la carga
Aquí podemos ver la curva de características del Tiristor y aunque no se pueda observar
con claridad en el momento de disparo cuanto mayor sea la tensión entre anodo y catodo
menor Intensidad sera necesaria en la puerta para dispararlo, incluso se pueden llegar a dar
cebados indeseados por tensiones muy altas entre anodo y catodo.
Circuito disparando un TRIAC con un DIAC
VRL
RL

R3
10k 10W
RVAR
Q5
2

1

1

2

Ve
C2

Aquí podemos observar como el DIAC permite disparar tanto en el semiperíodo
positivo como el negativo.

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6.-) Características generales y aplicaciones:
Se emplea normalmente en circuitos que realizan un control de fase de la corriente
del triac, de forma que solo se aplica tensión a la carga durante una fracción de ciclo de la
alterna. Estos sistemas se utilizan para el control de iluminación con intensidad variable
calefacción eléctrica con regulación de temperatura y algunos controles de velocidad de
motores.
La forma mas simple de utilizar estos controles es empleando el circuito
representado en la Figura 3, en que la resistencia variable R carga el condensador C hasta
que se alcanza la tensión de disparo del DIAC, produciéndose a travésde él la descarga de
C, cuya corriente alcanza la puerta del TRIAC y le pone en conducción. Este mecanismo se
produce una vez en el semiciclo positivo y otra en el negativo. El momento del disparo
podra ser ajustado con el valor de R variando como consecuencia el tiempo de conducción
del TRIAC y, por tanto, el valor de la tensión media aplicada a la carga, obteniéndose un
simple pero eficaz control de potencia.

Figura 3: Disparo de TRIAC mediante un DIAC.

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7.-) Tipos de Diacs:
Existen dos tipos de DIAC:
DIAC de tres capas:
Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones de colector
y emisor iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza
la tensión de avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que
vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. Al ser un dispositivo
simétrico, funciona igual en ambas polaridades, intercambiando el emisor y colector sus
funciones.
DIAC de cuatro capas
Consiste en dos diodos Shockley conectados en antiparalelo, lo que le da la
característica bidireccional. Su aplicación tiene como dispositivo de disparo bidireccional
para el TRIAC.

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Conclusión
En síntesis el diac es un dispositivo semiconductor de dos terminales de estructura similar a
la del transistor que presenta cierto tipo de conductividad biestable en ambos sentidos.
Cuando las tensiones presentes en sus terminales son suficientemente altas se utiliza
principalmente junto a los triacs que para el control en fase de los circuitos.
Es un tipo de tiristor que puede conducir en los dos sentidos. Es un dispositivo de dos
terminales que funciona basicamente como dos diodos Shockley que conducen en sentidos
opuestos.

Construcción basica y símbolo del diac. La curva de funcionamiento refleja claramente el
comportamiento del diac, que funciona como un diodo Shockley tanto en polarización
directa como en inversa.
Cualquiera que sea la polarización del dispositivo, para que cese la conducción hay que
hacer disminuir la corriente por debajo de la corriente de mantenimiento IH. Las partes
izquierda y derecha de la curva, a pesar de tener una forma analoga, no tienen por qué ser
simétricas.


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Bibliografía

www.wikipedia.com
www.monografias.com
www.tuelectronica.com
www.electronicafacil.com
Gran Enciclopedia Encarta 2009
Guía practica de electricidad y Electrónica

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