雙向可控硅

　　“雙向可控硅”：是在普通可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路，是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可控硅看成兩只普通可控硅的組合，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。小功率雙向可控硅一般采用塑料封裝，有的還帶散熱板。典型產(chǎn)品有BCMlAM（1A/600V）、BCM3AM（3A/600V）、2N6075（4A/600V），MAC218-10（8A/800V）等。

　　大功率雙向可雙向可控硅控硅大多采用RD91型封裝。雙向可控硅屬于NPNPN五層器件，三個(gè)電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向?qū)?，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(yáng)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(yáng)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(yáng)極，T2為陰極。雙向可控硅由于正、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>

　　雙向可控硅的特點(diǎn)及應(yīng)用

　　雙向可控硅可被認(rèn)為是一對(duì)反并聯(lián)連接的普通可控硅的集成，工作原理與普通單向可控硅相同。雙向可控硅有兩個(gè)主電極T1和T2， 一個(gè)門極G， 門極使器件在主電極的正反兩個(gè)方向均可觸發(fā)導(dǎo)通，所以雙向可控硅在第1和第3象限有對(duì)稱的伏安特性。雙向可控硅門極加正、負(fù)觸發(fā)脈沖都能使管子觸發(fā)導(dǎo)通，因此有四種觸發(fā)方式。雙向可控硅應(yīng)用為正常使用雙向可控硅，需定量掌握其主要參數(shù)，對(duì)雙向可控硅進(jìn)行適當(dāng)選用并采取相應(yīng)措施以達(dá)到各參數(shù)的要求。

　　1、耐壓級(jí)別的選擇： 通常把VDRM（斷態(tài)重復(fù)峰值電壓）和 VR R M（反向重復(fù)峰值電壓）中較小的值標(biāo)作該器件的額定電壓。 選用時(shí)，額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的2~3倍，作為允許的操作過電壓裕量。

　　2、電流的確定： 由于雙向可控硅通常用在交流電路中，因此不用平均值而用有效值來表示它的額定電流值。由于可控硅的過載能力比一般電磁器件小，因而一般家電中選用可控硅的電流值為實(shí)際工作電流值的2~3倍。 同時(shí)， 可控硅承受斷態(tài)重復(fù)峰值電壓VD R M 和反向重復(fù)峰值電壓 V R R M 時(shí)的峰值電流應(yīng)小于器件規(guī)定的IDRM 和 IRRM。

　　3、通態(tài)（峰值）電壓 VT M 的選擇： 它是可控硅通以規(guī)定倍數(shù)額定電流時(shí)的瞬態(tài)峰值壓降。為減少可控硅的熱損耗，應(yīng)盡可能選擇VT M 小的可控硅。

　　4、維持電流： IH 是維持可控硅保持通態(tài)所必需的最小主電流，它與結(jié)溫有關(guān)，結(jié)溫越高， 則 IH 越小。

　　5、電壓上升率的抵制： dv/dt指的是在關(guān)斷狀態(tài)下電壓的上升斜率，這是防止誤觸發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。此值超限將可能導(dǎo)致可控硅出現(xiàn)誤導(dǎo)通的現(xiàn)象。由于可控硅的制造工藝決定了 A2 與 G 之間會(huì)存在寄生電容。

　　雙向可控硅調(diào)光電路圖大全

　　雙向可控硅調(diào)光電路圖（一）

　　典型的120V可控硅調(diào)光器電路圖

　　雙向可控硅調(diào)光電路圖（二）

　　工作原理說明

　　一接通電源，220V經(jīng)過燈泡VR4 R19對(duì)C23充電，由于電容二端電壓是不能突變的，充電需要一定時(shí)間的，充電時(shí)間由VR4和R19大小決定，越小充電越快，越大充電越慢。當(dāng)Ｃ２３上電壓充到約為33V左右的時(shí)候DB1導(dǎo)通，可控硅也導(dǎo)通，可控硅導(dǎo)通后燈泡中有電流流過，燈泡就亮了。

　　隨著DB1導(dǎo)通C23上電壓被完全放掉，DB1又截止可控硅也隨之截止燈泡熄滅。C23上又進(jìn)行剛開始一樣的循環(huán)，因?yàn)闀r(shí)間短人眼有暫留的現(xiàn)象，所以燈泡看起來是一直亮的，充放電時(shí)間越短燈泡就越亮，反之，R20 C24能保護(hù)可控硅，如果用在阻性負(fù)載上可以省掉，如果是用在感性負(fù)載，比如說電動(dòng)機(jī)上就要加上去，這個(gè)電路也可以用于電動(dòng)機(jī)調(diào)速上，當(dāng)然是要求不高的情況下。

　　這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)是元件少、成本低、性價(jià)比高。缺點(diǎn)是對(duì)電源干擾比較大、噪聲大、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)候在較小的時(shí)候可能會(huì)發(fā)熱比較大。

　　雙向可控硅調(diào)光電路圖（三）

　　如圖所示，VD1、VD2、C2、C3組成電容降壓式直流電源，由MOS場(chǎng)效應(yīng)管、C1等組成雙向可控硅VS的觸發(fā)電路。DW為保護(hù)二極管，防止場(chǎng)效應(yīng)管柵極擊穿。當(dāng)按下S1時(shí)，由R1向C1充電，使柵極電壓上升，雙向可控硅的觸發(fā)電流上升，導(dǎo)通角變大，光線增加，當(dāng)按下S2時(shí)，C1沿R2放電，柵極電壓下降，雙向可控硅的導(dǎo)通角變小，光線變暗。當(dāng)S1、S2都放開時(shí)，由于MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵源電阻很大，C1兩端的電壓將基本不變，所以可控硅的導(dǎo)通角也將不變，光線穩(wěn)定下來。場(chǎng)效應(yīng)管JF的IDSS≥5ｍA，BVDS≥15V，可控硅VS選用1A/400V即可，如3CTS1A等。其它元件無特殊要求，具體數(shù)值已標(biāo)在圖中。電阻R1、R2的數(shù)值決定了電容C1的充放電時(shí)間。在制作時(shí)，若光線變化太快時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大R1、R2的數(shù)值，反之應(yīng)減小。電路實(shí)用性非常大，在制作調(diào)試時(shí)，要耐心調(diào)試，一定會(huì)達(dá)到最佳效果。

　　雙向可控硅調(diào)光電路圖（四）

　　可控硅應(yīng)用電路_相位可控硅觸發(fā)電路：相位觸發(fā)電路實(shí)際上是交流觸發(fā)電路的一種，如圖G3，這個(gè)電路的方法是利用RC回路控制觸發(fā)信號(hào)的相位。當(dāng)R值較少時(shí)，RC時(shí)間常數(shù)較少，觸發(fā)信號(hào)的相移A1較少，因此負(fù)載獲得較大的電功率；當(dāng)R值較大時(shí)，RC時(shí)間常數(shù)較大，觸發(fā)信號(hào)的相移A2較大，因此負(fù)載獲得較少的電功率。這個(gè)典型的電功率無級(jí)調(diào)整電路在日常生活中有很多電氣產(chǎn)品中都應(yīng)用它。