雙向可控硅的工作原理及原理圖

1、雙向可控硅的工作原理及原理圖雙向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成 當(dāng)陽(yáng)極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號(hào)，BG2便有基流ib2流過(guò)，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此時(shí)，電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=1ib1=12ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)

2、通。由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?，所以一旦可控硅?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號(hào)只起觸發(fā)作用，沒(méi)有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。 由于可控硅只有導(dǎo)通和關(guān)斷兩種工作狀態(tài)，所以它具有開(kāi)關(guān)特性，這種特性需要一定的條件才能轉(zhuǎn)化2,觸發(fā)導(dǎo)通 在控制極G上加入正向電壓時(shí)（見(jiàn)圖5）因J3正偏，P2區(qū)的空穴時(shí)入N2區(qū)，N2區(qū)的電子進(jìn)入P2區(qū)，形成觸發(fā)電流IGT。在可控硅的內(nèi)部正反饋?zhàn)饔茫ㄒ?jiàn)圖2）的基礎(chǔ)上，加上IGT的作用，使可控硅提前導(dǎo)通，導(dǎo)致圖3的伏安特性O(shè)A段左移，IGT越大，特性左移越快。TRIAC的特性 什么是雙向可控硅:IAC(TRI-ELE

3、CTRODE AC SWITCH)為三極交流開(kāi)關(guān)，亦稱(chēng)為雙向晶閘管或雙向可控硅。 TRIAC為三端元件，其三端分別為T(mén)1 (第二端子或第二陽(yáng)極)，T 2(第一端子或第一陽(yáng)極)和G(控制極)亦為一閘極控制開(kāi)關(guān)，與SCR最大的不同點(diǎn)在于TRIAC無(wú)論于正向或反向電壓時(shí)皆可導(dǎo)通，其符號(hào)構(gòu)造及外型，如圖1所示。因?yàn)樗请p向元件，所以不管T1 ,T2的電壓極性如何，若閘極有信號(hào)加入時(shí)，則T1 ,T2間呈導(dǎo)通狀態(tài)；反之，加閘極觸發(fā)信號(hào)，則T1 ,T2間有極高的阻抗。 (a)符號(hào) (b)構(gòu)造圖1 TRIAC二.TRIAC的觸發(fā)特性: 由于TRIAC為控制極控制的雙向可控硅,控制極電壓VG極性與陽(yáng)極間之電壓V

4、T1T2四種組合分別如下： (1). VT1T2為正, VG為正。 (2). VT1T2為正, VG為負(fù)。 (3). VT1T2為負(fù), VG為正。 (4). VT1T2為負(fù), VG為負(fù)。一般最好使用在對(duì)稱(chēng)情況下(1與4或2與3)，以使正負(fù)半周能得到對(duì)稱(chēng)的結(jié)果，最方便的控制方法則為1與4之控制狀態(tài)，因?yàn)榭刂茦O信號(hào)與VT1T2同極性。 圖2 TRIAC之V-I特性曲線 如圖2所示為T(mén)RIAC之V-I特性曲線，將此圖與SCR之VI特性曲線比較，可看出TRIAC的特性曲線與SCR類(lèi)似，只是TRIAC正負(fù)電壓均能導(dǎo)通，所以第三象限之曲線與第一象限之曲線類(lèi)似，故TRIAC可視為兩個(gè)SCR反相并聯(lián)TRIAC

5、之T1-T2的崩潰電壓亦不同，亦可看出正負(fù)半周的電壓皆可以使TRIAC導(dǎo)通，一般使TRIAC截止的方法與SCR相同，即設(shè)法降低兩陽(yáng)極間之電流到保持電流以下TRIAC即截止。三.TRIAC之觸發(fā)： TRIAC的相位控制與SCR很類(lèi)似，可用直流信號(hào)，交流相位信號(hào)與脈波信號(hào)來(lái)觸發(fā)，所不同者是V T1-T2負(fù)電壓時(shí)，仍可觸發(fā)TRIAC。 四. TRIAC的相位控制： TRIAC的相位控制與SCR很類(lèi)似，但因TRIAC能雙向?qū)ㄖ剩谡?fù)半周均能觸發(fā)、可作為全波功率控制之用，因此TRIAC除具有SCR的優(yōu)點(diǎn)，更方便于交流功率控制，圖3(a)為T(mén)RIAC相位控制電路，只適當(dāng)?shù)恼{(diào)整RC時(shí)間常數(shù)即可改變它的

6、激發(fā)角，圖3(b)，(c)分別是激發(fā)角為30度時(shí)的VT1-T2及負(fù)載的電壓波形，一般TRIAC所能控制的負(fù)載遠(yuǎn)比SCR小，大體上而言約在600V，40A以下。（A）（B）AC兩端電壓波形 （C）兩端電壓波形五 .觸發(fā)裝置： TRIAC之觸發(fā)電路與SCR類(lèi)似,可以用RC電路配合UJT、PUT、DIAC等元件組成的觸發(fā)電路來(lái)觸發(fā)，這些元件的觸發(fā)延遲角。都可由改變電路所使用的電阻值來(lái)調(diào)整，其變化范圍在0180之間，正負(fù)半周均能導(dǎo)通，而在工業(yè)電力控制上，常以電壓回授來(lái)調(diào)整觸發(fā)延遲角，用以代表負(fù)載實(shí)際情況的電壓回授，啟動(dòng)系統(tǒng)做良好的閉回路控制。這種由回授來(lái)控制觸發(fā)延遲角，常由UJT或TCA785來(lái)完成。實(shí)驗(yàn)：應(yīng)用電路說(shuō)明 如圖所示,利用TCA785所組成之TRIAC相位控制電路，其動(dòng)作原理與SCR之TCA785相位控制電路相似，由于TRIAC在電源正負(fù)半周均能導(dǎo)通，所以第14腳(控制正半周之激發(fā)角)與第15腳(控制負(fù)半周之激發(fā)角)，均必須使用。由VR1之改變以改變第11腳之控制電壓