雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管,,而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路,,是目前比較理想的交流開關(guān)器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關(guān)之意,。
構(gòu)造原理
盡管從形式上可將雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合,,但實(shí)際上它是由7只晶體管和多只電阻構(gòu)成的功率集成器件。小功率雙向晶閘管一般采用塑料封裝,,有的還帶散熱板,,外形如圖l所示。典型產(chǎn)品有BCMlAM(1A/600V),、 BCM3AM(3A/600V),、2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等,。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝,。雙向晶閘管的主要參數(shù)見附表。
雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)見圖2,。它屬于NPNPN五層器件,,三個(gè)電極分別是T1、T2,、G,。因該器件可以雙向導(dǎo)通,故除門極G以外的兩個(gè)電極統(tǒng)稱為主端子,,用T1,、T2。表示,,不再劃分成陽極或陰極,。其特點(diǎn)是,當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1,,的電壓均為正時(shí),,T2是陽極,T1是陰極,。反之,,當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1的電壓均為負(fù)時(shí),T1變成陽極,,T2為陰極,。雙向晶閘管的伏安特性見圖3,由于正,、反向特性曲線具有對(duì)稱性,,所以它可在任何一個(gè)方向?qū)ā?/p>
檢測(cè)方法
下面介紹利用萬用表RXl檔判定雙向晶閘管電極的方法,,同時(shí)還檢查觸發(fā)能力。
1.判定T2極
由圖2可見,,G極與T1極靠近,,距T2極較遠(yuǎn)。因此,,G—T1之間的正,、反向電阻都很小。在肦Xl檔測(cè)任意兩腳之間的電阻時(shí),,只有在G-T1之間呈現(xiàn)低阻,,正、反向電阻僅幾十歐,,而T2-G,、T2-T1之間的正、反向電阻均為無窮大,。這表明,,如果測(cè)出某腳和其他兩腳都不通,就肯定是T2極,。 ,,另外,采用TO—220封裝的雙向晶閘管,,T2極通常與小散熱板連通,,據(jù)此亦可確定T2極。
2.區(qū)分G極和T1極
(1)找出T2極之后,,首先假定剩下兩腳中某一腳為Tl極,,另一腳為G極。
(2)把黑表筆接T1極,,紅表筆接T2極,,電阻為無窮大。接著用紅表筆尖把T2與G短路,,給G極加上負(fù)觸發(fā)信號(hào),,電阻值應(yīng)為十歐左右(參見圖4(a)),證明管子已經(jīng)導(dǎo)通,,導(dǎo)通方向?yàn)門1一T2,。再將紅表筆尖與G極脫開(但仍接T2),,若電阻值保持不變,,證明管子在觸發(fā)之后能維持導(dǎo)通狀態(tài)(見圖4(b))。
(3)把紅表筆接T1極,,黑表筆接T2極,,然后使T2與G短路,,給G極加上正觸發(fā)信號(hào),電阻值仍為十歐左右,,與G極脫開后若阻值不變,,則說明管子經(jīng)觸發(fā)后,在T2一T1方向上也能維持導(dǎo)通狀態(tài),,因此具有雙向觸發(fā)性質(zhì),。由此證明上述假定正確。否則是假定與實(shí)際不符,,需再作出假定,,重復(fù)以上測(cè)量。顯見,,在識(shí)別G,、T1,的過程中,,也就檢查了雙向晶閘管的觸發(fā)能力,。如果按哪種假定去測(cè)量,都不能使雙向晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通,,證明管于巳損壞,。對(duì)于lA的管子,亦可用RXl0檔檢測(cè),,對(duì)于3A及3A以上的管子,,應(yīng)選RXl檔,否則難以維持導(dǎo)通狀態(tài),。
典型應(yīng)用
雙向晶閘管可廣泛用于工業(yè),、交通、家用電器等領(lǐng)域,,實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓,、電機(jī)調(diào)速、交流開關(guān),、路燈自動(dòng)開啟與關(guān)閉,、溫度控制、臺(tái)燈調(diào)光,、舞臺(tái)調(diào)光等多種功能,,它還被用于固態(tài)繼電器(SSR)和固態(tài)接觸器電路中。圖5是由雙向晶閘管構(gòu)成的接近開關(guān)電路,。R為門極限流電阻,,JAG為干式舌簧管。平時(shí)JAG斷開,,雙向晶閘管TRIAC也關(guān)斷,。僅當(dāng)小磁鐵移近時(shí)JAG吸合,,使雙向晶閘管導(dǎo)通,將負(fù)載電源接通,。由于通過干簧管的電流很小,,時(shí)間僅幾微秒,所以開關(guān)的壽命很長(zhǎng).
圖6是過零觸發(fā)型交流固態(tài)繼電器(AC-SSR)的內(nèi)部電路,。主要包括輸入電路,、光電耦合器、過零觸發(fā)電路,、開關(guān)電路(包括雙向晶閘管),、保護(hù)電路(RC吸收網(wǎng)絡(luò))。當(dāng)加上輸入信號(hào)VI(一般為高電平),、并且交流負(fù)載電源電壓通過零點(diǎn)時(shí),,雙向晶閘管被觸發(fā),將負(fù)載電源接通,。固態(tài)繼電器具有驅(qū)動(dòng)功率小,、無觸點(diǎn)、噪音低,、抗干擾能力強(qiáng),,吸合、釋放時(shí)間短,、壽命長(zhǎng),,能與TTL\CMOS電路兼容,可取代傳統(tǒng)的電磁繼電器,。