雙向可控硅(TRIAC)是一種具有雙向整流特性的半導體器件。
一、雙向可控硅的基本結(jié)構
- 雙向可控硅由五個層(NPNPN)的半導體材料形成,構成四個PN結(jié),具有三個電極:T1(第一陽極或第二端子)、T2(第二陽極或第一端子)和G(控制極或閘極)。
- 相比于單向可控硅,雙向可控硅不再有陽極和陰極的區(qū)分,而是用T1和T2來表示其兩個主電極。
二、雙向可控硅的工作原理圖解
雙向可控硅的調(diào)光電路工作原理說明一接通電源,220V經(jīng)過燈泡VR4 R19對C23充電,由于電容二端電壓是不能突變的,充電需要一定時間
工作原理說明
一接通電源,220V經(jīng)過燈泡VR4 R19對C23充電,由于電容二端電壓是不能突變的,充電需要一定時間的,充電時間由VR4和R19大小決定,越小充電越快,越大充電越慢。當C23上電壓充到約為33V左右的時候DB1導通,可控硅也導通,可控硅導通后燈泡中有電流流過,燈泡就亮了。隨著DB1導通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上又進行剛開始一樣的循環(huán),因為時間短人眼有暫留的現(xiàn)象,所以燈泡看起來是一直亮的,充放電時間越短燈泡就越亮,反之,R20 C24能保護可控硅,如果用在阻性負載上可以省掉,如果是用在感性負載,比如說電動機上就要加上去,這個電路也可以用于電動機調(diào)速上,當然是要求不高的情況下。
這個電路的優(yōu)點是元件少、成本低、性價比高。缺點是對電源干擾比較大、噪聲大、驅(qū)動電動機時候在較小的時候可能會發(fā)熱比較大。
可控硅相當于可以控制的二極管,當控制極加一定的電壓時,陰極和陽極就導通了??煽毓璺謫蜗蚩煽毓韬碗p向可控硅兩種,都是三個電極。單向可控硅有陰極(K)、陽極(A)、控制極(G)。雙向可控硅等效于兩只單項可控硅反向并聯(lián)而成。即其中一只單向硅陽極與另一只陰極相邊連,其引出端稱T2極,其中一只單向硅陰極與另一只陽極相連,其引出端稱T2極,剩下則為控制極(G)。1、單、雙向可控硅的判別:先任測兩個極,若正、反測指針均不動(R&TImes;1擋),可能是A、K或G、A極(對單向可控硅)也可能是T2、T1或T2、G極(對雙向可控硅)。若其中有一次測量指示為幾十至幾百歐,則必為單向可控硅。且紅筆所接為K極,黑筆接的為G極,剩下即為A極。若正、反向測批示均為幾十至幾百歐,則必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R&TImes;1或R&TImes;10擋復測,其中必有一次阻值稍大,則稍大的一次紅筆接的為G極,黑筆所接為T1極,余下是T2極。
220v雙向可控硅電路圖
雙向可控硅調(diào)溫電路圖
220v雙向可控硅電路圖
VDI、VD2、Cl與C2組成簡單的電容降壓半被整流電源,通電后C2兩端能獲得約12V左右的直流電壓供光控電路用電。VT、VD3、R2、R3與RP構成光控電路,白天光敏二極管VD3受光照射呈低電阻,VT基極電位下降,所以VT截止,可控硅vs得不到觸發(fā)電壓而處于關斷狀態(tài),燈H不亮。夜間,VD3無光線照射呈高電阻,VT的基極電位上升,VT導通,就向vs注入正向觸發(fā)電流,故vs立即開通,燈H全壓點亮。調(diào)節(jié)電位器RP能調(diào)節(jié)三極管VT的基極電位,從而能對光控靈敏度進行調(diào)整。
220v雙向可控硅電路圖
雙向可控硅無級調(diào)光器
開燈時閉合開關S,220V交流電通過RP1、RP2和R向電容C2充電,當C2兩端電壓達到雙向觸發(fā)二極管VD的轉(zhuǎn)折電壓時,VD與雙向可控硅vs相繼導通,使被控照明燈H得電發(fā)光。當交流電過零反向時,vs自行關斷,C2又開始反向充電,重復上述過程??梢?,在交流電每一個周期內(nèi),vs在正、負半周均對稱導通一次。如果調(diào)節(jié)RPI的阻值大小,就會改變電容C2的充電速率,從而在任意半周內(nèi)使vs觸發(fā)導通時間前移或后退,即改變了vs導通角的大小,相應加在電燈H兩端的平均電壓也隨之變化,故能實現(xiàn)無級調(diào)光的目的。
- 未觸發(fā)狀態(tài) :
- 當沒有觸發(fā)信號(即控制極G無電壓或電壓不足)加到雙向可控硅時,無論T1和T2之間的電壓如何變化,雙向可控硅都處于高阻狀態(tài),不導通。
- 觸發(fā)導通 :
- 當在控制極G上施加一個合適的觸發(fā)信號(正向或負向電壓,取決于電路設計)時,雙向可控硅內(nèi)部的PN結(jié)開始發(fā)生變化。
- 如果T1和T2之間的電壓極性使得雙向可控硅能夠?qū)ǎ礉M足觸發(fā)條件),則雙向可控硅進入導通狀態(tài),T1和T2之間形成低阻通路。
- 保持導通 :
- 一旦雙向可控硅被觸發(fā)導通,它將在一段時間內(nèi)保持導通狀態(tài),即使控制極G上的觸發(fā)信號被移除。
- 雙向可控硅的導通狀態(tài)將一直持續(xù)到T1和T2之間的電壓降低到一定閾值以下,或者受到外部條件(如過流、過壓保護)的干預而關斷。
三、觸發(fā)特性的補充說明
- 雙向可控硅的觸發(fā)特性與其控制極G的電壓極性和T1、T2之間的電壓極性有關。通常,控制極G的觸發(fā)信號應與T1、T2之間的電壓極性相匹配,以確保雙向可控硅能夠正確觸發(fā)。
- 在實際應用中,為了確保雙向可控硅的穩(wěn)定工作,通常會在控制電路中設置合適的觸發(fā)電路和保護電路。
四、注意事項
- 雙向可控硅在導通和關斷過程中可能會產(chǎn)生較大的電流和電壓變化,因此需要合理設計電路以避免對設備和人員造成傷害。
- 在選擇和使用雙向可控硅時,需要注意其額定電壓、額定電流、觸發(fā)電壓等參數(shù),以確保其滿足應用需求。
綜上所述,雙向可控硅的工作原理涉及復雜的半導體物理過程,但其核心在于通過控制極G的觸發(fā)信號來控制T1和T2之間的導通狀態(tài)。在實際應用中,需要根據(jù)具體需求選擇合適的雙向可控硅型號和電路設計。
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