DIAC: Der bidirektionale Auslöser für AC-Thyristoren

DIACs sind eine spezialisierte Klasse unidirektionaler Halbleiterbauelemente – im Wesentlichen Shockley-Dioden, die mit entgegengesetzter Polarität parallelgeschaltet sind –, um ein bidirektionales Auslöseelement für Wechselstrom-(AC)-Schaltungen zu schaffen. Wenn eine einzelne Shockley-Diode leitet, erlaubt sie Stromfluss nur in eine Richtung; ein DIAC jedoch kann in beide Richtungen leiten, was ihn ideal für AC-Anwendungen macht.

In einer DC-Umgebung verhält sich ein DIAC identisch zu einer Shockley-Diode: Er leitet, sobald die Durchbruchspannung erreicht ist, und bleibt verriegelt, bis der Strom unter den Haltestrom fällt. Unter AC ändert sich die Situation drastisch. Da der Strom pro Zyklus zweimal die Richtung umkehrt, bleibt ein DIAC nur für einen Halbzyklus verriegelt. Wenn die Polarität umschaltet, fällt das Bauelement aus, es sei denn, ein neuer Durchbruch tritt auf, was eine charakteristische Wellenform erzeugt, die sich jeden Halbzyklus wiederholt.

Der DIAC

Abbildung 1 illustriert die Wellenformen, die ein DIAC unter AC-Anregung erzeugt. Das Bauelement leitet kurz während jedes Halbzyklus und erzeugt einen rechteckähnlichen Stromimpuls, der sich gut zum Auslösen anderer Thyristoren wie TRIACs eignet. Dieses Verhalten erklärt, warum DIACs selten allein eingesetzt werden; sie sind am wertvollsten als Auslöseelemente in Schaltungen, die präzise AC-Steuerung erfordern – typische Beispiele sind Lampendimmer, Motordrehzahlregler und HVAC-Lüfterdrehzahlregler.

DIAC-Wellenformen

Zusammenfassend bietet ein DIAC eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Methode, einen bidirektionalen Auslöseimpuls zu erzeugen, der einen TRIAC oder anderen Thyristor verriegelt und damit effiziente AC-Leistungssteuerung in einer Vielzahl von Verbraucher- und Industrieanwendungen ermöglicht.