Photo Power TRIAC是一種光電隔離的開關器件，它可以用微小的訊號（幾毫安到幾十毫安）控制內部較高電流的雙向閘流體(Power TRIAC)導通和截止，輸入端與輸出端之間採用光電隔離，輸 入端加上直流或脈衝訊號，輸出端就能從截止轉換成導通。以微小的控制訊號達到直接驅動較高 電流負載的應用，圖1-1為常見的應用電路，圖1-2為ELRX213系列(Zero Cross)，圖1-3為 ELRX223系列(Random Phase)的內部電路示意圖。
圖1-1 常見的應用電路 圖 1-2 ELRX213 系列(Zero Cross) 圖 1-3 ELRX223 系列(Random Phase)
Photo Power TRIAC 按控制模式可分為 Zero Cross 與 Random Phase 兩種系列產品。 Zero Cross 系列( ELRX213)只有在輸入信號為 ON 以及輸出電壓為 0 度或 180 度相位時，輸出 端才會導通。輸入訊號 OFF 時，負載電流因 Power TRIAC 的閉鎖作用，在零電流附近截止，如 圖 2-1 所示。
Random Phase 系列( ELRX223 )則是在輸入信號為 ON 時，輸出端馬上就會導通。輸入訊 號 OFF 後，負載電流同樣因 Power TRIAC 的閉鎖作用，也在零電流附近截止，如圖 2-2 所示。
圖 2-1 Zero Cross 波形時序圖 圖 2-2 Random phase 波形時序圖
2. Photo Power TRIAC 輸入端特性
輸入端 LED 電流的大小和溫度都會影響到VF上的壓降，其溫度與VF的關聯性，可參考圖 4。
圖 4 LED Dropout Voltage vs Ambient Temperature
3. Photo Power TRIAC 輸出端
操作溫度大於 40℃時，ELRX213 及 ELRX223 的 Power TRIAC 最大允許導通電流開始逐漸減少， 其關聯性可參考圖 5。
圖 5 ON-state Current vs Ambient Temperature
Power TRIAC 導通時的壓降，會隨溫度的不同而有所變動，其溫度與 Power TRIAC 導通壓降的關 聯性可參考圖 6。
圖 6 On Voltage vs Ambient Temperature
在 Power TRIAC 截止的情況下，會有漏電流產生，隨負載電壓增加，漏電流會隨之增大，其關聯 性請參考圖 7。
ELRX213 系列(Zero Cross)只有在輸出端電壓為 0 度或 180 度時才會導通， 若 Power TRIAC 兩 端(MT1-MT2)的電壓差大於 Inhibit Voltage 時，Power TRIAC 就不會被觸發導通，其會隨溫度上 升而下降，其溫度與 Inhibit Voltage 的關聯性可參考圖 8。
圖 8 Inhibit Voltage vs Ambient Temperature
4. 使用注意事項
- 關於輸入端的雜訊抑制: Power TRAIC 的動作時間及動作所需的功率極小，因此必須控制影響到輸入端子的雜訊，如 果輸入端混入雜訊，會引起誤動作或造成損壞，可利用 R、C 電路吸收雜訊，如圖 9 所示。
圖 9 C、R 濾波電路
- 關於輸出端的雜訊抑制: 一般 Power TRIAC 驅動電路。在開啟或關閉電源瞬間會產生雜訊，可能會引起負載端誤動作或造成損壞，可使用緩衝電路或壓敏電阻來限制負載所產生的峰值電壓，如圖 10 所示，但如 果電路走線較長，電路長度產生的電感也會產生峰值電壓，因此請盡量縮短電路走線，降低電 感。緩衝電路會在下一章節說明。
圖 10 緩衝電路與壓敏電阻 (注)接腳 5 無需連接外部電阻…等
5. 關於緩衝電路
- 降低 dv/dt: Power TRIAC 負載電壓即使小於允許電壓，電抗部份較大的感性負載中，電壓上升會變得非 常快（dv/dt 較大），因此需要加上 RC 緩衝電路來降低 dv/dt，如圖 11 所示。
圖 11 緩衝電路
- 緩衝器的建議 :
Power TRIAC 電路中，一般選擇 C=0.1~0.2uF，可將 dv/dt 控制在數 V/us～數十+V/us 以下。電容建議使用 MPP 金屬薄膜電容。電容耐壓等級: 110V 線路中使用250V~400V，
220V 線路中使用 400~600V。
II. R 的選擇
沒有 R 的情況下，POWER TRIAC 導通時，dv/dt 急速上升，且流過峰值較高的放電電流，可能會破壞 Power TRIAC 內部的元件，因此需要加入 R。一般在 110V 線路時加入
R=10~100 Ω，在 220V 線路時加入R=20~100Ω。C 所產生的放電電流，充電電流會 引起 R 的功率損失，電阻額定功率在 110V 線路中時一般使用 1/2W，在 220V 線路中時
一般使用 2W 以上。
R 無感性電阻多使用碳皮膜或金屬皮膜電阻。一般建議 C=0.1uF、R=20~100Ω。另外在感性 負載的情況下可能會發生共振，因此須特別注意。
當使用 Photo Power TRIAC進行應用時 Q/A：
Q/A 1. 如何選擇適合的 Photo Power TRIAC？
選擇適合的 Photo Power TRIAC 需要考慮輸入電壓、輸出負載特性和應用需求。根據所需的最大輸入電壓和負載電流，選擇具有相應規格的 TRIAC。此外，還要確定 TRIAC 的觸發電流和觸發方式是否符合應用需求。
Q/A 2. 如何確定 Photo Power TRIAC 的觸發電流？
Photo Power TRIAC 的觸發電流通常在器件的數據手冊中指定。觸發電流是指需要提供到 TRIAC 的閘極的電流，以啟動器件並開啟輸出。應根據應用的要求，選擇正確的觸發電流。
Q/A 3. 如何處理 Photo Power TRIAC 的散熱問題？
Photo Power TRIAC 在操作過程中會產生熱量，需要進行散熱以保持正常工作溫度。選擇適當的散熱器和散熱材料，以將熱量傳遞到周圍環境中。確保 TRIAC 安裝在合適的散熱器上，並通過空氣流通或其他散熱方法將熱量有效地排出。
Q/A 4. 如何避免 Photo Power TRIAC 的過電壓和過電流？
Photo Power TRIAC 的工作電壓和電流應在器件規格的限制範圍內。過電壓和過電流可能會導致器件損壞或過熱。確保輸入電壓和負載電流在可接受範圍內，並使用合適的保護電路，如保險絲或電流限制器，以避免過電壓和過電流。
Q/A 5. 如何解決 Photo Power TRIAC 的觸發問題？
如果 Photo Power TRIAC 的觸發出現問題，例如無法正確啟動或關閉輸出，可能需要檢查觸發電路。確保正確連接光耦合器或其他觸發元件，並檢查觸發信號的正確性。如果觸發問題仍然存在，應檢查電源供應和接地，並確保電氣連接正確無誤。
參考來源