الترياك هو أداة صلبة عالية السرعة تُستخدم من أجل التّحكّم في الطّاقة المتناوبة في كلا اتّجاهي الموجة الجيبية.

كونه جهازٌ صلبُ الأجزاء, يُمكن استخدامُ الثايرستور في التّحكّم بالإضاءة, المحرّكات, السّخانات,.. وغيرها

على أيّة حال فإنَّ الثايرستور هو أداة غير اتّجاهيّة, بمعنى أنّه كالدّيود تماماً لا يمرّر التّيّار الكهربائي سوى باتّجاهٍ واحد: من المصعد على المهبط.

بالنّسبة لدارات التيّار المستمر, تكون خاصية (أحاديّة الاتّجاه) ضمن الثّايرستور مقبولة كون التّيّار أصلاً يسري باتّجاهٍ واحد

لكنّ بالنّسبة لدارات التيّار المتناوب فإنّ خاصيّة أحاديّة الاتّجاه هذه سوف تتسبّب بتوصيل نصفٍ واحٍد من الموجة الجيبيّة وبذلك يتم تسليم نصف الطاقة للحمل بدلاً من كُلّها.

من أجل الحصول على الطاقة الكاملة للموجة الجيبيّة يمكننا استخدام الثايرستور ضمن مقوّم الموجة الكاملة الجسري

ويمكننا أيضاً توصيل اثنين من الثايرستورات بطريقة التّوازي العكسي كما هو مبيّن بالشّكل التّالي

لكن تُعتبرُ هاتان الطريقتان طريقتان معقّدتان نسبيّاً:

 ومن هنا انطلق استخدام التّرياك الذي يُعتبر فرداً من عائلة الثّايرستورات والذي يمكن استخدامه كمفتاح تبديل صلب ضمن الدّارات المتناوبة

ولكنّ ما يُشتهر به الترياك حقّاً هو كونه جهاز تبديل اتّجاهي أي يعمل بكلا الاتّجاهين, وبمعنى آخر, فإنَّ الترياك يستطيع تمرير التيار النبضات الموجبة والسالبة على كلا طرفيه.

جاءت تسمية التّرياك كاختصار للمصطلح الإنكليزي: TRIOD AC SWITCH

يُكافئُ الترياك في عمله اثنين من الثّايرستورات الموصولة معاً على التّوازي ولكن بشكلٍ متعاكس, مع وجود بوّابة واحدة لقدح كلا الثايرستورين

أي أنه يكافئ أداة الكترونيّة بثلاثة طرفيّات, يتمُّ تسمية هذه الطّرفيّات بشكل مختلفٍ بعض الشّيء عن الثايرستورات: حيث نرمز للبوّابة بالحرف اختصاراً ل Gate terminal G

أما الطرفيّتان المتبقّيتان فيُرمز لهما:

  • MT1: Main Terminal 1
  • MT2: Main Terminal 2

 في معظم تطبيقات التبديل المتناوب ضمن الترياك توصل البوّابة G إلى الطرفيّة MT1  كما هو الحال في الثايرستورات

حيث توصل البوّابة بالمهبط, وأيضاً بشكلٍ شبيه لتوصيل القاعدة بالباعث في الترانزستورات.

الرّمز الإلكتروني للترياك وتركيبه الدّاخلي مُعطى بالشكل الآتي:

الآن بِتنا نعرف أنّ الترياك هو اداة الكترونيّة مكوّنة من أربعة طبقات, تُقرأ PNPN  من الاتجاه الموجب, و تُقرأ NPNP  من الاتّجاه السالب, كما علِمنا أيضاً أنَّ الترياك هو أداة بثلاثة طرفيّات تُمرّرُ التّيّار الكهربائيّ في كلا الاتّجاهين

تعملُ كمفتاحٍ إلكترونيّ حيث تُكافئ مفتاح الكتروني مفتوح في حالة OFF, ولكن على عكس الثايرستور فإنَّ الترياك يمرّر التّيّار باتجاهين عند حصوله على نبضة قدح مناسبة على بوّابته.

لنرَ معاً منحني الخواص الخاصّ بالترياك:

لاحظ في الرّبع الأوّل من المنحني, يتمّ قدح الترياك من خلال تيّار موجب على البوّابة وهو ما مرمّز لهُ ب mode I+

لكن يُمكن أيضاً قدحُه من خلال تيّار سالب على البوّابة وهو ما رُمز له ب mode I- في الأعلى.

بشكلٍ مشابه, انظر إلى الرّبع الثالث حيث تمّت الإشارة إلى الوضعين mode III-  وmode III+ (وهو ما يعني إمكانية القدح بالنبضات الموجبة والسالبة ايضاً)

على كلِّ حال, لوحظَ أنَّ الوضعين mode I- و mode III+ أقلّ حساسيّة للقدح من الوضعين الآخرين, ممّا يعني أنّ قدح الترياك يتطلب تيّاراً أعلى في هذين الوضعين.

من الجدير ذكرهُ أنّ استمراريّة عمل الترياك تتطلّب تيّاراً أصغريّاً يعبره (ليس على البوّابة) يُرمز له ب  IH

يُعتبر هذا التّيّار أحد شروط عمل الترياك بحيث يستمرّ في توصيل الموجة الجيبيّة بشكل كامل

كما ينبغي الانتباه على أنّ الثايرستورين ضمن الترياك وعلى الرّغم من دمجهما معاً فإنّهما لا يزالان يُظهران خصائصاً فرديّةً لكلٍّ منهما, كجهد الانهيار و نبضة القدح وغيرها..

تطبيقات الترياك

من الشّائع استخدامُ الترياك كقاطع الكتروني شبه موصل للتّحكّم بالطّاقة ضمن الأنظمة المتناوبة AC مستفيداً من إمكانية قدحه بنبضة موجبة أو سالبة بغضذ النظر عن قطبيّة الموجة في تلك اللحظة

وهو ما يجعل الترياك مثاليّاً ضمن دارات التّحكّم بالإضاءة و المحرّكات المتناوبة والسّخانات, وذلك مع دارات تشغيل خاصّة به.

دارة تشغيل الترياك

الدّارة التّالية هي إحدى أبسط دارات تشغيل التّرياك:

في الشّكل السّابق نلاحظ أنَّ الترياك مسؤول عن توصيل الطاقة للحمل المتناوب عن طريق قدحه من خلال مزوّد طاقة مستمرّ DC, في حال كان القاطع SW1 مفتوحاً يتصرّف الترياك كقاطع مفتوح, وبذلك لا يمرّر الترياك أي تيّار, وعليه فإنَّ اللمبة تبقى مطفأة.

 نلاحظ أنّه في حال إغلاق القاطع SW1 يتم توصيل التيّار من مصدر الجهد المستمر Vإلى الترياك عبر المقاومة R  ممّا يسبّب قدح الترياك وتحويله إلى الحالة ON وعليه فإنَّ الترياك سبيمرّر تيّاراً يعبر اللمبة مسبّباً تشغيلها

هذا التّيذار هو تيّار متناوب يعبر الترياك بكلتي موجتيه الموجبة والسّالبة.

هناك العديد من دارات التّشغيل الخاصة بالتّرياك كانت الدّارة السّابقة أبسطها, يمكن تلخيص ما تعلّمناه عن الترياك بالنّقاط التّالية:

  • الترياك جهاز صلب بأربعة طبقات و ثلاثة طرفيّات, شبيه بالثايرستور.
  • الترياك يُمكن قدحه بنبضات موجبة أو سالبة وتوصيله في أي نصف موجة كان.
  • هناك أربعة أوضاع تشغيل محتملة للترياك, نُفضّل اثنين منها.
  • إعداد: المهندسة رهف النداف
  • تدقيق: المهندس خليل محمود
  • تحرير: المهندس بشار الحجي