一、雙向可控硅介紹
雙向可控硅TRIAC(Triode ACSemiconductor Switch)為三端雙向可控硅開關(guān),亦稱為雙向晶閘管或雙向可控硅。TRIAC為三端元件,其三端分別為T1 (第二端子或第二陽極),T 2(第一端子或第一陽極)和G(控制極)亦為一閘極控制開關(guān),與SCR最大的不同點(diǎn)在于TRIAC無論于正向或反向電壓時(shí)皆可導(dǎo)通,其符號構(gòu)造及外型,如圖1所示。
二、雙向可控硅的特性及用途
1. 雙向可控硅替的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:
?。?/span>1) 大功率雙向可控硅為無觸點(diǎn)式開關(guān),無火花、壽命長、體積小、無噪音;
?。?/span>2)接觸器工作時(shí),其控制回路需要消耗一定的電能,而可控硅為弱電控制,控制回路耗電微乎其微;
?。?/span>3)接觸器控制電路中,操作者接觸的器件電壓都較高,不安全,而大功率雙向可控硅控制電路中操作者只接觸5~15V的直流低壓電源,非常安全;
?。?/span>4) 大功率雙向可控硅為弱電控制強(qiáng)電,弱電電路更新方便,較容易設(shè)計(jì)出滿足各種要求的控制電路。
2. 雙向可控硅替在電路中的主要用途
雙向可控硅最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二極管整流電路屬于不可控整流電路。如果把二極管換成晶閘管,就可以構(gòu)成可控整流電路。在正弦交流電壓U2的正半周期間,如果VS的控制極沒有輸入觸發(fā)脈沖Ug,VS仍然不能導(dǎo)通,只有在U2處于正半周,在控制極外加觸發(fā)脈沖Ug時(shí),晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。而只有在觸發(fā)脈沖Ug到來時(shí),負(fù)載RL上才有電壓UL輸出(波形圖上陰影部分)。Ug到來得早,晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就早;Ug到來得晚,晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就晚。通過改變控制極上觸發(fā)脈沖Ug到來的時(shí)間,就可以調(diào)節(jié)負(fù)載上輸出電壓的平均值UL(陰影部分的面積大?。?。在電工技術(shù)中,常把交流電的半個(gè)周期定為180°,稱為電角度。這樣,在U2的每個(gè)正半周,從零值開始到觸發(fā)脈沖到來瞬間所經(jīng)歷的電角度稱為控制角α;在每個(gè)正半周內(nèi)晶閘管導(dǎo)通的電角度叫導(dǎo)通角θ。很明顯,α和θ都是用來表示晶閘管在承受正向電壓的半個(gè)周期的導(dǎo)通或阻斷范圍的。通過改變控制角α或?qū)ń铅?,改變?fù)載上脈沖直流電壓的平均值UL,實(shí)現(xiàn)了可控整流。
三、雙向可控硅觸發(fā)特性
由于TRIAC為控制極控制的雙向可控硅,控制極電壓VG極性與陽極間之電壓VT1T2四種組合分別如下:
?。?/span>1)。 VT1T2為正, VG為正。
?。?/span>2)。 VT1T2為正, VG為負(fù)。
?。?/span>3)。 VT1T2為負(fù), VG為正。
?。?/span>4)。 VT1T2為負(fù), VG為負(fù)。
一般最好使用在對稱情況下(1與4或2與3),以使正負(fù)半周能得到對稱的結(jié)果,最方便的控制方法則為1與4之控制狀態(tài),因?yàn)榭刂茦O信號與VT1T2同極性。
上圖4所示為TRIAC之V-I特性曲線,將此圖與SCR之VI特性曲線比較,可看出TRIAC的特性曲線與SCR類似,只是TRIAC正負(fù)電壓均能導(dǎo)通,所以第三象限之曲線與第一象限之曲線類似,故TRIAC可視為兩個(gè)SCR反相并聯(lián)TRIAC之T1-T2的崩潰電壓亦不同,亦可看出正負(fù)半周的電壓皆可以使TRIAC導(dǎo)通,一般使TRIAC截止的方法與SCR相同,即設(shè)法降低兩陽極間之電流到保持電流以下TRIAC即截止。