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雙向晶閘管(TRIAC)的原理與結(jié)構(gòu)
時(shí)間:2024-10-30 04:30:28
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其實(shí)普通晶閘管實(shí)質(zhì)上屬于直流器件。要控制交流負(fù)載,必須將兩只晶閘管反極性并聯(lián),讓每只SCR控制一個(gè)半波,為此需兩套獨(dú)立的觸發(fā)電路,使用感到不便。雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管,而且僅用一個(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就是三端雙向交流開關(guān)的意思。盡管從形式上可以把雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合,但實(shí)際上它是由七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存裝,有的還帶小散熱極,外形如圖1所示。典型產(chǎn)品有BCM1AM(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,例如BTA40-700型的主要參數(shù)是:IT=40A,VDRM=700V,IGT=100mA。雙向晶閘管可廣泛用于工業(yè)、交通、家電領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、交流調(diào)速、交流開關(guān)、舞臺(tái)調(diào)光、臺(tái)燈調(diào)光等多種功能。此外,它還被用在固態(tài)繼電器和固態(tài)接觸器的電路中。
雙向晶閘管的伏發(fā)特性見下圖,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?br />
由上圖2(a)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。在用R×1檔測(cè)任意兩腳之間的電阻時(shí),只有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(wú)窮大。這表明,如果測(cè)出某腳和其它兩腳都不通,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T1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(wú)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→T2。再將紅表筆尖與G極脫開(但仍接T2),如果電阻值保持不變,就表明管子在觸發(fā)之后能維持之后能維持導(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(shuō)明管子經(jīng)觸發(fā)后,在T2→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,需從新作出假定,重復(fù)以上測(cè)量。
顯而易見,在識(shí)別G、T的過(guò)程中,也就檢查了比向晶閘管的觸發(fā)能力。
實(shí)例:選擇500型萬(wàn)用表檔R×1檔檢測(cè)一只由日本三菱公司生產(chǎn)的BCR3AM型雙向晶閘管,外形見圖1中。測(cè)量結(jié)果與上述規(guī)律完全相符,證明管子質(zhì)量良好。
三、注意事項(xiàng)
一、結(jié)構(gòu)原理
雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)見上圖。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?qū)?,故門極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。雙向晶閘管的伏發(fā)特性見下圖,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?br />
二、判別方法
下面介紹利用萬(wàn)用表R×1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極由上圖2(a)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。在用R×1檔測(cè)任意兩腳之間的電阻時(shí),只有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(wú)窮大。這表明,如果測(cè)出某腳和其它兩腳都不通,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T1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(wú)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→T2。再將紅表筆尖與G極脫開(但仍接T2),如果電阻值保持不變,就表明管子在觸發(fā)之后能維持之后能維持導(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(shuō)明管子經(jīng)觸發(fā)后,在T2→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,需從新作出假定,重復(fù)以上測(cè)量。
顯而易見,在識(shí)別G、T的過(guò)程中,也就檢查了比向晶閘管的觸發(fā)能力。
實(shí)例:選擇500型萬(wàn)用表檔R×1檔檢測(cè)一只由日本三菱公司生產(chǎn)的BCR3AM型雙向晶閘管,外形見圖1中。測(cè)量結(jié)果與上述規(guī)律完全相符,證明管子質(zhì)量良好。
三、注意事項(xiàng)
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,證明管子已損壞。為可靠起見,這里規(guī)定只用R×1檔檢測(cè),而不用R×10檔。這是因?yàn)镽×10檔的電流較小,采用上述方法檢查1A的雙向晶閘管還雙較可靠,但在檢查3A或3A以上的雙向晶閘管時(shí),管子很難導(dǎo)通狀態(tài),一旦脫開G極,即自行關(guān)斷,電阻值又變成無(wú)窮大。
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雙向晶閘管
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