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双向可控硅的特性和使用

时间:2006-11-07   来源:   作者:   点击:……  字体大小:【

        普通可控硅(VS)实质上属于直流控制器件。要控制交流负载,必须将两只可控硅反极性并联,让每只SCR控制一个半波,为此需两套独立的触发电路,使用不够方便。

       双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的可控硅,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。
构造原理

       尽管从形式上可将双向可控硅看成两只普通可控硅的组合,但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向可控硅一般采用塑料封装,有的还带散热板,外形如图l所示。典型产品有BCMlAM(1A/600V)、 BCM3AM(3A/600V)、2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等。大功率双向可控硅大多采用RD91型封装。双向可控硅的主要参数见附表。

       双向可控硅的结构与符号见图2。它属于NPNPN五层器件,三个电极分别是T1、T2、G。因该器件可以双向导通,故除门极G以外的两个电极统称为主端子,用T1、T2。表示,不再划分成阳极或阴极。其特点是,当G极和T2极相对于T1,的电压均为正时,T2是阳极,T1是阴极。反之,当G极和T2 极相对于T1的电压均为负时,T1变成阳极,T2为阴极。双向可控硅的伏安特性见图3,由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。检测方法

下面介绍利用万用表RXl档判定双向可控硅电极的方法,同时还检查触发能力。

1.判定T2极

由图2可见,G极与T1极靠近,距T2极较远。因此,G—T1之间的正、反向电阻都很小。在肦Xl档测任意两脚之间的电阻时,只有在G-T1之间呈现低阻,正、反向电阻仅几十欧,而T2-G、T2-T1之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明,如果测出某脚和其他两脚都不通,就肯定是T2极。,另外,采用TO—220封装的双向可控硅,T2极通常与小散热板连通,据此亦可确定T2极。

 2.区分G极和T1极

(1)找出T2极之后,首先假定剩下两脚中某一脚为Tl极,另一脚为G极。

(2)把黑表笔接T1极,红表笔接T2极,电阻为无穷大。接着用红表笔尖把T2与G短路,给G极加上负触发信号,电阻值应为十欧左右(参见图4 (a)),证明管子已经导通,导通方向为T1一T2。再将红表笔尖与G极脱开(但仍接T2),若电阻值保持不变,证明管子在触发之后能维持导通状态(见图 4(b))。

 

(3)把红表笔接T1极,黑表笔接T2极,然后使T2与G短路,给G极加上正触发信号,电阻值仍为十欧左右,与G极脱开后若阻值不变,则说明管子经触发后,在T2一T1方向上也能维持导通状态,因此具有双向触发性质。由此证明上述假定正确。否则是假定与实际不符,需再作出假定,重复以上测量。显见,在识别G、T1,的过程中,也就检查了双向可控硅的触发能力。如果按哪种假定去测量,都不能使双向可控硅触发导通,证明管于巳损坏。对于lA的管子,亦可用RXl0档检测,对于3A及3A以上的管子,应选RXl档,否则难以维持导通状态。

典型应用

        双向可控硅可广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能,它还被用于固态继电器(SSR)和固态接触器电路中。图5是由双向可控硅构成的接近开关电路。R为门极限流电阻,JAG为干式舌簧管。平时JAG断开,双向可控硅TRIAC也关断。仅当小磁铁移近时JAG吸合,使双向可控硅导通,将负载电源接通。由于通过干簧管的电流很小,时间仅几微秒,所以开关的寿命很长.
 

       图6是过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路。主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向可控硅)、保护电路 (RC吸收网络)。当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时,双向可控硅被触发,将负载电源接通。固态继电器具有驱动功率小、无触点、噪音低、抗干扰能力强,吸合、释放时间短、寿命长,能与TTL\CMOS电路兼容,可取代传统的电磁继电器。
 


Tags:可控硅   双向    
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