◆トライアック

図 1 トライアックの記号

トライアック(triac)とは、 3 端子を持つ半導体スイッチング素子の一種。双方向に電流を流せることから交流(AC)スイッチとして広く用いられている。さらに、AC の 1/2 サイクルごとにオン期間を変化させることで、負荷に供給電力する AC 電力を制御(位相制御)するといった使い方も可能だ。原理的には、単方向の整流/スイッチング素子である逆阻止 3 端子サイリスタを逆並列接続して双方向化したものと見なせる。

LED 照明の調光器で活躍

トライアックの動作を簡単に説明しよう。図 1 を見てほしい。ゲート端子にトリガ・パルス電流を与えると、そのとき順バイアスされていた側のサイリスタが導通する。AC の 1/2 サイクルが終了すると、導通していたサイリスタは逆バイアスになって遮断される。したがって、最大 1/2 サイクルだけオンになり、自動的にオフに戻るスイッチとして動作する。

位相制御の動作を説明したのが図 2 である。各 1/2 サイクルの開始点から、角 δ だけ遅れたタイミングでトリガ・パルスを与えれば、90 度-δ の期間だけ導通する AC スイッチとなる。δ を 0~90 度の範囲で変化させれば、それに応じて導通の期間が 90 度-δ の範囲で変化し、負荷に供給する電力を制御できる。これを位相制御と呼ぶ。

図 2 トライアックの位相制御

位相制御はトライアック、遅延タイマ、パルス発生素子(2 端子素子であるダイアックを用いることが多い)だけの簡単な回路で実現できる。このため従来はランプ制御、ヒーター制御、モーター制御などさまざまな電力制御で用いられていた。現在でも、照明器具の位相調光器としてトライアック調光回路が広く用いられている(図 3)。

図 3 トライアックを使った調光回路

位相調光器は抵抗負荷である白熱電球は直接制御できるが、LED 電球や電球型蛍光灯では、特に位相調光に対応した製品しか使用できない。

2014 年 4 月 30 日
(記事中の情報はすべて掲載時点のものです)
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