Ein Triac besteht aus zwei antiparallelen Thyristoren bzw. genauer gesagt aus einem Thyristor und seinem antipolaren Gegenelement. Erstmal muß man Erklären wie ein Transistor funktioniert, dann kann man verstehen, wie zwei antiparallele Thyristoren sich verhalten werden.
Halbleitermäßig ist eine Thyristor eine Sperrschichtfolge PN(P)N und ein umgedrehter Thyristor hat NP(N)P wobei die Eingeklammerte Schicht den Gate-Anschluß hat.
Frisch von de.wikipedia.org/wiki/Thyristor
Im Ersatzschaltbild für den Tyristor sieht man einen PNP-Transistor (oben) und einen NPN-Transistor (unten). Oben am PNP-Transistor ist dessen Emitter herausgeführt, beim Thyristor ist das die Anode (A). Beim NPN-Transistor ist nach unten ebenfalls der Emitter herausgeführt, für die Gesamtschaltung ist das die Kathode (K). Das Gate (Anschluß links, Basis des NPN-Transistors) denkt man sich erstmal unbeschaltet. Ist der PNP gesperrt, dann erhält die Basis vom NPN keinen Strom, der NPN sperrt und die Basis vom PNP erhält keinen Strom.
Die ganze Schaltung wird von der Anode (A) zur Kathode (K) keinen Strom leiten, weil sowohl PNP- wie auch NPN-Transistor sperren.
Ein Positiver Impuls am Gate (Basis des NPN) bringt diesen zum durchschalten. Der NPN-Transistor zieht Strom von der Basis des PNP-Transistors und der PNP-Transistor gibt Strom auf die Basis vom NPN-Transistor, der deshalb noch mehr durchschaltet. Dieser Zustand bleibt solange erhalten, wie man von der Anode zur Kathode Strom fließen läßt. Die einzige Möglichkeit zur Abschaltung ist der Schaltung die Spannung wegzunehmen. Das passiert z.B. im Nulldurchgang der Wechselspannung bei Phasenanschnittsteuerungen.
Bei dem Ersastzschaltbild könnte man auch die Basis des NPN TRansistors auf Null volt legen, das aber geht mit echten Thyristoren im Regelfalle nicht. Spezielle Gate-Turn-Off (GTO) Thyristoren können aber auch das.
Wir haben also mit dem Thyristor ein Bauelement, daß nach einem positiven Gatemimpuls, dem Zündimpuls, solange an ist, wie Strom durchfließt und danach von alleine aus geht.
Der geneigte Leser bemerkt, daß einfache Transistoren hier nicht viel leisten könen, denn der gesamte Laststrom fließt über ihre Basen. Im Lastkreis können deshalb nicht mehr als einige Milliampere fließen. Insofern ist das Ersatzschaltbild des Thyristors etwas mangelhaft.
Der Strom fließt aber im Thristor nur in Richtung von der Anode zur Kathode. Um Wechselströme schalten zu können muß man wechselseitig die positive und negative Halbwelle durchlassen, also braucht man zwei solche Bauelemente, die antiparallel liegen.
Praktischerweise verwendet man dazu eien Thyristor (positiver Gateimpuls zum Einschalten) und einen verdrehten Thyristor, der mit der umgekehrten Schichtenfolge NP(N)P mit einem Negativen Gateimpuls eingeschaltet wird.
Für diesen "Umgedrehten Thyristor" könnte man sich als Ersatzschaltbild das gleiche wie für den "richtigen" Thyristor vorstellen, nur der Triggeranschluß ist dabei die Basis vom PNP-Transistor, die folglich einen negativen Impuls (gegenüber der Anode) braucht.
Parallel Zur Anode vom Thyristor 1 (A1) kommt also die Kathode vom umgedrehten Thyristor 2 (K2) und parallel zu A2 kommt K1. An jedem der Leistungsanschlüsse liegt nun eine Anode und eine Kathode, damit wäre der babylonischen Anschlußverwechselung Tür und Tor geöffnet. Praktisch aht man sich dfarauf geeinigt, die Anschlüße nurnoch A1 und A2 zu nennen. A1 ist dabei der "Referenzanschluß" relativ zu dem die Gatespannung gemessen wird.
In Wirklichkeit werden die Emitter/Basis/Kollektor-Schichten der zwei mal zwei Transistoren aus einem Siliziumkristall produziert, das Ergebnis sieht so aus wie das in der Wikipedia:
Man erkennt noch mehrere NPNP-Schichtfolgen, aber einzelne Transistoren lassen sich nicht mehr erkennen.
Das Verhalten ist auch etwas anders als das des idealisieren "antiparallelen Doppelthyristors aus vier Transistoren". Vor allem kann man so einen Triac durch positive oder negative Gateimpulse triggern, unabhängig von der Polung von A1 und A2. Allerdings ist er in einigen Polungsvarianten von Gate und A2 etwas "empfindlicher", d.h. mit weniger Strom triggerbar, so daß man da etwas aufpassen muß. Dieses Polungsvarianten nennt man "Quadranten" des Triacs.
Guck' auch mal in das Datenblatt einer Triacs, da ist die Sache mit den verschiedenen Quadranten mit Diagrammen erläutert.
Empfehlen kann ich z.B. das PDF vom MAC228A ( www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MAC228A-D.PDF )
Man gucke zuerst auf Seite 3 das Diagramm an und dan auf Seite 2 bei "On Charactristics" die verschiednen Triggerströme für die verschiedenen Quadranten.
Die meisten Triacs sind in Quadrant 2 und 4 wesentlich weniger empfindlich als in den anderen.
Zum Triggern kommt es hauptsächlich auf den fließenden Gatestrom an.
Bei weiteren Fragen immer gerne. (in Groß- und Kleinschreibung ;-) )
-Theo