DIAC – Construcción, Operación, Ventajas, Desventajas y Aplicaciones
Los dispositivos semiconductores, como los tiristores, desempeñan un papel fundamental en la regulación de la potencia en la electrónica de potencia, pero como conducen en una sola dirección, no son adecuados para circuitos de CA. Aquí es donde entran en juego DIAC y TRIAC. Regulan la energía suministrada a cargas de CA, como controlar la velocidad de los motores.
¿Qué es DIAC?
DIAC es un acrónimo que significa para «Dioda para Aalternando Cactual”. Es un interruptor bidireccional de dos terminales que conduce en ambas direcciones cuando el voltaje aplicado excede su sobrevoltaje de ruptura. No puede amplificar ni ofrecer conmutación controlada.
Pertenece a la familia de los tiristores pero es un interruptor no controlado porque no tiene terminal de control ni de puerta. Su nombre implica que es un diodo que puede conducir CA en ambas direcciones. Se utiliza principalmente para activar otros dispositivos como TRIAC debido a sus características de conmutación simétrica.
Símbolo de DIAC
El símbolo de DIAC se asemeja a dos diodos en antiparalelo. 
. Tiene dos terminales denominadas A1 o MT1 y A2 o MT2. MT significa terminales principales. Dado que puede conducir en ambas direcciones, no hay terminales de ánodo y cátodo como se muestra en la figura.
No cuenta con portón ni terminal de control. En cambio, se enciende y apaga aumentando o disminuyendo el voltaje del terminal por encima o por debajo de su sobrevoltaje de ruptura.
Construcción de DIAC
DIAC es un dispositivo de cinco capas de la combinación de dos SCR antiparalelos sin los terminales de puerta. Tiene sólo dos terminales MT1 y MT2. Tiene una estructura simétrica desde ambas terminales con el mismo ancho de las regiones así como su porcentaje de dopaje.
DIAC se puede construir en una estructura simétrica de 3 y 5 capas. Se utiliza principalmente la estructura de 3 capas, que se fabrica intercalando N o P entre sus capas alternas formando una estructura PNP o NPN. La sobretensión de corte de dicho DIAC se sitúa en torno a los 30 voltios.
La construcción DAIC de 5 capas se asemeja a la combinación de dos SCR sin el terminal de puerta. Tiene una estructura simétrica hecha de 2 capas P y 3 capas N. Las regiones del terminal están hechas de capas P y N. El dopaje y el ancho de todas las capas son iguales. La estructura simétrica proporciona capacidades de conmutación simétricas tanto en polaridad directa como inversa.
Funcionamiento del DIAC
El DIAC puede conducir corriente en ambas direcciones a menos que el voltaje aplicado caiga por debajo del voltaje de ruptura.
Supongamos que el voltaje aplicado en MT1 es positivo con respecto a MT2, las uniones en los extremos se polarizan directamente y la unión del medio se polariza inversamente. En este momento, el voltaje aplicado V < VB.O., por lo que la unión intermedia permanece polarizada en inversa y no permite el flujo de corriente. El dispositivo permanece apagado.
Para activar el DIAC en conducción, el voltaje aplicado V debe exceder el voltaje de ruptura VB.O.. Cuando esto sucede, la avalancha se descompone en la unión de polarización inversa y la corriente comienza a fluir a través de ella. El DIAC se activa y el voltaje a través de él se reduce a una caída de voltaje en el estado ON.
De manera similar, si se intercambian las polaridades del voltaje, se repetirá el mismo proceso excepto que la corriente fluirá en dirección inversa. No hay ninguna diferencia en el funcionamiento si se intercambian las polaridades. Tiene características de conmutación simétricas para ambas polaridades de voltaje, es decir, su sobretensión de ruptura directa es igual a la sobretensión de ruptura inversa.
El DIAC conduce corriente a menos que la corriente caiga por debajo del límite de corriente de mantenimiento. Tan pronto como cae por debajo de dicho límite, el dispositivo se apaga.
VI Características del DIAC
La siguiente curva característica muestra la relación entre el voltaje principal y la corriente principal de un DIAC. Como puede ver, el DIAC solo funciona en 1calle y 3tercero cuadrante. Es un dispositivo simétrico; por lo tanto, la gráfica es simétrica en ambos cuadrantes formando la forma de la letra “Z”.
En 1calle cuadrante, el voltaje y la corriente son positivos. Como puede ver, cuando el voltaje está por debajo del voltaje de ruptura VB.O., el DIAC bloquea la corriente excepto la corriente de fuga. El dispositivo permanece en estado APAGADO. Una vez que el voltaje aumenta, el DIAC se activa y la corriente aumenta. El voltaje a través del dispositivo comienza a reducirse a un voltaje estable en estado ON.
El dispositivo funciona de manera similar en los 3tercero cuadrante. La única diferencia entre el 1calle y 3tercero cuadrante es que el voltaje y la corriente son inversos. Eso es.
Ventajas y Desventajas de DIAC
Ventajas
Estas son las ventajas de DIAC:
- El DIAC ofrece características de conmutación simétricas.
- La conmutación simétrica ayuda a reducir los armónicos en un sistema.
- Tiene una baja caída de voltaje en estado encendido.
- La caída de voltaje aumenta con el voltaje.
- Se puede cambiar fácilmente aumentando o disminuyendo el voltaje aplicado.
- Ofrece un control de potencia suave cuando se utiliza para activar otros tiristores y TRIAC.
Desventajas
- Es un dispositivo de bajo consumo.
- Sólo conduce cuando el voltaje aumenta por encima de 30 voltios.
- No puede bloquear altos voltajes.
Aplicación de DIAC
La principal aplicación de DIAC es activar TRIAC. TRIAC tiene un disparo asimétrico debido a la diferencia en ambas mitades de su estructura. Debido a esta asimetría, no se activa con el mismo voltaje para corriente directa e inversa. La conmutación asimétrica genera armónicos en el sistema. Cuanto mayor es la asimetría, mayores son los armónicos. Los armónicos causan numerosos problemas en un sistema y deben reducirse.
El DIAC está conectado en serie a la puerta del TRAIC. Dado que el DIAC tiene igual voltaje de ruptura directa e inversa, se enciende cuando el voltaje excede VB.O. en cualquier dirección. Activa el TRIAC para ambas mitades del ciclo de CA con el mismo nivel de voltaje y ofrece un disparo simétrico.
Es un dispositivo de baja potencia y no es adecuado para regular la potencia por sí solo, pero con la combinación de TRAIC, puede regular circuitos de alta potencia, como el control de velocidad del motor, control de calor, atenuador, etc.
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