端双向可控硅应用电路

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1、第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器（半导体闸流管）TriacsandotherThyristors前言：Triac和SCR动作相同，只不过可双向导火，此两元件都为半导体闸流管（闸流体）家族成员。有些半导体闸流管由闸极信号控制进入导火状态，如SCR和Triac，有些由外加电压至其转态值时转入导通状态，如四层二极管和Diac，不能开关传入主负载电流的小型半导体闸流管，称为电压转态元件（有时称崩溃元件），通常只作为SCR、Triac等可开关大负载电流的半导体闸流管的闸极触发电路。学习目标：1解释Triac在控制交流电源推动电阻性负载

2、的工作原理2正确定义并讨论Triac的重要电气参数，如，闸极触发电流，保持电流等3说明作为Triac触发电路的定电压转态元件的工作原理，并讨论其优点4祥述下列定电压转态型元件的电流对电压特性，包括：Diac、四层二极管、硅双向开关（SBS）、硅单向开关（SUS）5祥述Triac触发电路上，电阻反馈/电压反馈使之导火的工作原理，计算在Triac触发电路上，使用电阻反馈和电压反馈的电阻值和电容值6解释半导体闸流管的特性曲线，读出转态电压，转回电压，保持电流5-1Triac的理论与工作原理（TheoryandOperationofTria

3、cs）Triac是一三端元件，用以控制流向负载的平均电流，与SCR最大不同在于：Triac在电源的正负半周都能导通。当Triac处于截止状态时（off），无论外加电压极性如何，两主端点间无电流流动，如开启的开关。处于导通转态时（on），两主端点间构成一电阻极低的电流通路，电流流向根据外加电压而定（方向一致），如闭合的开关。18现代工业电子学1第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器（半导体闸流管）负载的平均电流取决与每周期内，Triac处于导通的时间多少，可以调整，与SCR类似，长，电流大，短，电流小。Triac的导通角度可达360

4、°，可做全波控制（与SCR半波不同）。Triac优于机械手开关：无接触反弹、无接触火化、动作较迅速、更准确地控制电流。5-2Triac的波形（TriacWaveform）18现代工业电子学1第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器（半导体闸流管）如SCR，Triac具有很坏的电气特性差异，如正负半周的延迟角的差异，有时需采用某些方法消除此导火不调和性。5-3Triac的电气特性（ElectricalCharacteristicsofTriac）顺向：电压MT2>MT1。用以触发的闸极电压记为VGT（一般0.6-2.0V），闸极电流I

5、GT（0.1-20mA）常因温度变化而变。对一特定Triac，顺向与反向的IGT不同。如同SCR，Triac一旦导通后，不必继续维持闸极触发电流存在，在主端点电压极性改变或主端点间流通电流低于保持电流IHO（一般100mA）前，Triac继续维持导通。另外一些重要特性：1）主端点可容许最大有效值电流IT(RMS)，在此之内，Triac可承受（一般，1，3，6，10，15，25）2）主端点转态电压（breakovervoltage）VDROM18现代工业电子学1第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器（半导体闸流管），在无闸极信号时，

6、维持截止状态，主端点所能加的最大电压，若超过，则无论闸极有无控制信号，都会导通，但不会对Triac造成损坏（一般，100，200，400，600）5-4Triac的触发方法（TriggeringMethodsforTriac）5-4-1RC闸极控制电路18现代工业电子学1第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器（半导体闸流管）每半周，电容器C由R1，R2充电，正半周，上正下负，供应触发闸极电流，顺向导通Triac；负半周，上负下正，供应触发闸极电流，反向导通Triac。C充电速度由R2调整，R2大，速度慢，延迟角大，负载平均电流小，

7、R2小，反之。a图延迟角不超过90，b图，改良后，可超过。5-4-2定压转态元件组成的闸极控制电路图5-4的闸极控制电路可在闸极加一定压转态元件加以改良，如Diac（其他亦可），送入闸极是脉冲式电流非弦波式电流（RC闸极控制电路），较RC电路为优。Diac，双向触发二极管（bidirectionaltriggerdiode）或对称触发二极管（symmetricaltriggerdiode），典型的电流-电压特性曲线。当供应的顺向电压低于Diac的顺向转态电压（forwardbreakovervoltage）VBO时，Diac无电流流

8、动，一旦电压达到，Diac导通，电流突然加大，两端电压下降，造成脉冲电流；反向电压区，类似。Diac的温度特性稳定，顺向、反向转态电压差异小（低于1V），因此2个半周延迟角几乎相等。一般，Diac的转态电压为32V，十分适合交流供电系