双向可控硅介绍
双向可控硅是一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件 , 是在普通可控硅的基础上发展而成的交流开关器件 , 其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意 , 发明于1957年 。 双向可控硅为单向导电性开关 , 能代替两只反极性并联的可控硅 , 而且仅需一个触发电路 。 可控硅具有导通和关断两种状态 , 从外形上区分主要有:螺栓形、平板形和平底形三类 。
由于双向可控硅特性类似于真空闸流管 , 所以国际上通称为硅晶体闸流管 , 简称可控硅T;又由于可控硅最初应用于可控整流方面 , 所以又称为硅可控整流元件 , 简称为可控硅SCR 。
双向可控硅结构原理图
双向可控硅属于NPNPN五层器件 , 三个电极分别是T1、T2、G 。 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 。
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 。
相比于单向可控硅 , 双向可控硅在原理上最大的区别就是能双向导通 , 不再有阳极阴极之分 , 取而代之以T1和T2 , 其结构示意图如下图2(a)所示 , 如果不考虑G级的不同 , 把它分割成图2(b)所示 , 可以看出相当于两个单向可控硅反向并联而成 , 如图2(c)所示连接 。
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双向可控硅检测方法
DIP4管脚型ZC三端双向可控硅光电耦合器
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 。
判定T2极
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 。
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 , 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 。
双向可控硅相位控制
TRIAC的相位控制与SCR很类似 , 可用直流信号 , 交流相位信号与脉波信号来触发 , 所不同者是V T1-T2负电压时 , 仍可触发TRIAC 。 TRIAC能双向导通 , 在正负半周均能触发、可作为全波功率控制之用 , 因此TRIAC除具有SCR的优点 , 更方便于交流功率控制 。
图(a)为TRIAC相位控制电路 , 只适当的调整RC时间常数即可改变它的激发角;图(b)、(c)分别是激发角为30度时的VT1-T2及负载的电压波形 , 一般TRIAC所能控制的负载远比SCR小 , 大体上而言约在600V、40A以下 。
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双向可控硅控制电烙铁
双向可控硅 一种新型的电子元件 , 具有两个反向并联的普通单向可控硅的作月 。 它的正反向伏安特性比较对称 。 如图1所示 , , 图2是它的符号图 。
当控被G开路 , T2极之间的电塔还没有达到转折电压Uno值时 , 可控硅呈阻断(不导通)状态 , 当加在T1、T2上的电压超过其转折电压Ubo时 , 管子由阻断状态转为导通状态 。 当管子的导通电流小于管子的维持电流IH值时 , 可控硅管有恢复到原来的阻断状态 。 当控制极G上加有触发信号时 , 管子的转折电压UBO值将大大减小 。 对于双向可控硅而言 , 不论加在控制极G上的是正面信号或者反面信号 , 均能使UBO减小 。
利用双向可控硅的这些特性 , 再加上一个双向触发二极管和几个电阻电容元件 , 即可组成卷烟几点烙铁发的控制店里 , 控制电路烙铁两端的电压在零到最大范围(200v)内实行连续无触点调节 。
以前我厂曾永国云母片上缠绕烙丝是的卷烟机烙铁 , 这种受电源电压的影响较大 , 电压降低时 , 烙铁温度达不到要求 , 将烟条烙不敢 。 搞电压时 , 又常常将烟烙糊 。 80年以来我们厂用单向可控硅电烙铁锻压 , 使之可调节控制 , 解决了这种问题 , 但此种控制电路的单行可控硅易击穿损坏 , 变压器易烧毁 , 成本较高 , 电路也复杂 , 元器件消耗大 , 维修也比较麻烦 。
我们采用双向可控硅的电烙铁控制电路 , 降低了成本 , 减少了元器件 , 取消了变压器 , 用一根电阻为80欧的电炉丝和双向可控硅一起串联在220v的电源上 , 双向可控硅就像一个门一样控制过电炉丝的电流 , 从而控制了电烙铁的温度 。 理论计算:
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