Un TRIAC è un componente elettrico che ha due cavi utilizzati per collegare una corrente alternata (AC) e un terzo cavo utilizzato per attivare il dispositivo. A differenza di altri dispositivi, come transistor e diodi, un TRIAC può condurre corrente in entrambe le direzioni tra i suoi due conduttori. La parte trigger del dispositivo, chiamata gate, accende o spegne il dispositivo a vari livelli. Utilizzando il gate in combinazione con la fase di una corrente alternata, un TRIAC può essere impostato per consentire il passaggio solo di una parte di un segnale CA e spesso viene utilizzato in dispositivi come dimmer e controlli di velocità del motore elettrico.
La parola TRIAC, creata fondendo triodo con AC, era originariamente un nome commerciale utilizzato da General Electric per la sua versione di un interruttore AC a onda intera a base di silicio, controllato da gate. Dalla sua versione originale, tuttavia, la parola è diventata il nome generale per tutti questi dispositivi. In termini propri, i dispositivi sono indicati come tiristori triodi bidirezionali o bilaterali. Occasionalmente, il dispositivo viene semplicemente chiamato tiristore, il che è conveniente ma non del tutto accurato, poiché il dispositivo è essenzialmente una configurazione di due tiristori.
Un tiristore è un dispositivo a semiconduttore specializzato tipicamente costituito da quattro strati di silicio fusi insieme. I quattro singoli strati di silicio sono trattati in modo tale da possedere le cariche elettriche alternate di positivo-negativo-positivo-negativo, o PNPN. Ciascuna estremità degli strati funge da connettore per accedere al tiristore. L’estremità positiva è l’anodo del dispositivo e l’estremità negativa è il catodo. Viene inoltre effettuata una connessione di gate allo strato caricato positivamente racchiuso tra i due strati caricati negativamente.
In condizioni statiche, gli strati alternati di carica resistono permettendo a una corrente elettrica di fluire attraverso il tiristore. C’è, tuttavia, un limite alla quantità di tensione che il dispositivo può resistere. Se la tensione applicata al dispositivo supera tale limite, il dispositivo soccomberà a un effetto chiamato valanga e inizierà a condurre la corrente elettrica.
Per controllare il tiristore, viene applicata una tensione negativa al suo gate. Ciò altera la carica nello strato positivo in un’inclinazione più negativa, che può innescare una valanga. Variando la tensione al gate, è possibile variare il punto di valanga del tiristore, consentendo al dispositivo di condurre corrente elettrica solo pari o superiore a una tensione prefissata.
I segnali CA si alternano continuamente dalla tensione completamente positiva verso la tensione zero, quindi verso la tensione completamente negativa, di nuovo verso la tensione zero e poi di nuovo verso la tensione completamente positiva. Ciò significa che un segnale CA cambia costantemente il suo livello di tensione. Di conseguenza, variando la tensione di gate di un tiristore, è possibile variare e controllare la percentuale della tensione alternata che può attraversare il dispositivo.
I tiristori, tuttavia, possono condurre una corrente elettrica solo in una direzione, che bloccherà metà della tensione CA nello stesso modo in cui farebbe un diodo. Per utilizzare la piena tensione CA, un TRIAC è costituito da due tiristori. Collegando l’anodo di un tiristore al catodo dell’altro su un’estremità e il catodo e l’anodo rimanenti sull’altra estremità, i due dispositivi possono condurre un’unica tensione alternata in entrambe le direzioni. I due gate, anch’essi interconnessi, consentono a un segnale di controllo al gate di controllare un segnale AC che passa attraverso il TRIAC. In questo modo, un TRIAC può fornire qualsiasi porzione desiderata di una tensione CA a un dispositivo, come un motore, e variando la tensione di gate, variare la velocità del motore.