Os diacs são dispositivos comutadores de três camadas pouco conhecidos de muitos leitores mas que têm muitas utilidades práticas. Dando uma breve revisão teórica sobre o funcionamento deste importante semicondutor da família dos tiristores completamos o artigo com três projetos práticos que podem ser facilmente adaptados para operar em configurações mais complexas.
Os DIACs são dispositivos comutadores de três camadas com a estrutura e símbolo mostrados na figura 1.
Como o dispositivo usa dois terminais apenas ligados em duas regiões P ele possui propriedades semelhantes quando polarizados nos dois sentidos.
Assim, em condições normais quando aplicamos ao diac uma tensão baixa, ela polariza uma das junções no sentido inverso de modo que muito pouca corrente circula pelo dispositivo.
No entanto, à medida que a tensão aumenta, a corrente de circula pelo componente aumenta pouco até o momento em que é atingida a tensão de ruptura da junção que está polarizada inversamente.
Neste momento o diac "liga" e sua resistência cai abruptamente ocorrendo a circulação de uma corrente intensa pelo dispositivo. Na figura 2 temos a curva característica deste dispositivo que nos mostra que o disparo ocorre com a polarização em qualquer sentido pois as duas junções possuem as mesmas características.
Mas, o interessante neste comportamento do diadc é que ele possui características de trava (latch). Uma vez que ele conduz a corrente intensamente, para que ela seja interrompida a tensão aplicada deve ser reduzida a zero. Uma simples redução de valor desta tensão para um ponto antes daquele em que ocorre o disparo não o desliga.
Em resumo, o diac pode ser usado como uma chave de comutação muito rápida sensível à tensão.
É aproveitando esta propriedade que os diacs são ligados aos triacs como dispositivos de disparo, pois quando atinge a tensão desejada, ele comuta rapidamente levando o triac a também disparar, conforme mostra a figura 3.
As tensões de disparo dos diacs comuns estão em torno dos 30 aos 35 volts e as correntes típicas de operação variam entre 10 e 20 mA.
Esta tensão de disparo pode ser facilmente descoberta com o circuito de prova da figura 4.
Um outro circuito para se determinar o ponto de disparo de um diac usando um osciloscópio é mostrado na figura 5.
CIRCUITOS PRÁTICOS
a) Disparador com retardo de fase
O circuito da figura 6 pode ser usado para disparar um triac ou ainda um comparador num projeto em que se necessite de um pouso que seja produzido exatamente em determinado ângulo de fase de um sinal senoidal aplicado à entrada.
O capacitor de 220 nF para a rede de 110 V e 470 nF para a rede de 220 V é dimensionado para se obter, com o ajuste do potenciômetro de 100 k Ω retardos entre 0 e 180 graus aproximadamente.
Para outras frequências dos sinais senoidais o capacitor deve ser recalculado.
Observe que o diac vai conduzir e permanecer até que o sinal de entrada tenha sua passagem por zero. Entre o instante do disparo e este instante temos a descarga do capacitor através do resistor de carga e a produção do pulso de saída.
Isso significa que, se o resistor de carga não for corretamente dimensionado não haverá a descarga completa do capacitor e com isso o disparo no semiciclo seguinte ocorrerá com um ângulo menos e assim sucessivamente levando o circuito a um funcionamento de forma indesejada.
A amplitude do pulso de saída produzido por este circuito é a tensão de disparo do DIAC já que ela estará presente nop capacitor neste instante.
b) Sensor de tensão
O circuito mostrado na figura 7 é disparado por uma tensão de entrada determinada pelo ajuste de P1. Evidentemente, a tensão aplicada nesta entrada deve ser igual ou maior que a necessária ao disparo do Diac.
O ajuste de P2 é feito para que tenhamos a corrente necessária a saturação do transistor quando o diac conduzir, sem que haja perigo de uma corrente excessiva de base que lhe cause dano.
O relé vai depender da tensão usada na alimentação e também do tipo de carga a ser controlada.
Lembramos mais uma vez a ação de latch deste circuito que significa que ele se mantém conduzindo quando a tensão de entrada cai abaixo do limiar do disparo. Para desligar é preciso que a tensão de entrada caia a zero.
c) Relé com Trava
A tensão de 30 V indicada neste projeto, mostrado na figura 8, na realidade, depende do diac usado. Ela deve ser levemente inferior àquela necessária ao seu disparo.
P1 ajusta a tensão de disparo. Esta tensão se soma à da bateria de modo a chegar ao necessário ao disparo do diac.
Quando isso ocorre, há a condução e a polarização do transistor que tem por carga de coletor um relé.
O potenciômetro ou trimpot P2 deve ser ajustado para se obter a corrente de saturação do transistor em função de seu ganho. O relé usado depende da tensão usada na sua alimentação e da corrente da carga que deve ser controlada.
