雙向可控硅

　　“雙向可控硅”：是在普通可控硅的基礎上發展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯的可控硅，而且僅需一個觸發電路，是比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關之意。

　　構造原理

　　盡管從形式上可將雙向可控硅看成兩只普通可控硅的組合，但實際上它是由7只晶體管和多只電阻構成的功率集成器件。小功率雙向可控硅一般采用塑料封裝，有的還帶散熱板。典型產品有BCMlAM（1A/600V）、BCM3AM（3A/600V）、2N6075（4A/600V），MAC218-10（8A/800V）等。

　　大功率雙向可雙向可控硅控硅大多采用RD91型封裝。雙向可控硅屬于NPNPN五層器件，三個電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向導通，故除門極G以外的兩個電極統稱為主端子，用T1、T2表示，不再劃分成陽極或陰極。其特點是，當G極和T2極相對于T1，的電壓均為正時，T2是陽極，T1是陰極。反之，當G極和T2極相對于T1的電壓均為負時，T1變成陽極，T2為陰極。雙向可控硅由于正、反向特性曲線具有對稱性，所以它可在任何一個方向導通。

　　雙向可控硅的特點及應用

　　雙向可控硅可被認為是一對反并聯連接的普通可控硅的集成，工作原理與普通單向可控硅相同。雙向可控硅有兩個主電極T1和T2， 一個門極G， 門極使器件在主電極的正反兩個方向均可觸發導通，所以雙向可控硅在第1和第3象限有對稱的伏安特性。雙向可控硅門極加正、負觸發脈沖都能使管子觸發導通，因此有四種觸發方式。雙向可控硅應用為正常使用雙向可控硅，需定量掌握其主要參數，對雙向可控硅進行適當選用并采取相應措施以達到各參數的要求。

　　1、耐壓級別的選擇： 通常把VDRM（斷態重復峰值電壓）和 VR R M（反向重復峰值電壓）中較小的值標作該器件的額定電壓。 選用時，額定電壓應為正常工作峰值電壓的2~3倍，作為允許的操作過電壓裕量。

　　2、電流的確定： 由于雙向可控硅通常用在交流電路中，因此不用平均值而用有效值來表示它的額定電流值。由于可控硅的過載能力比一般電磁器件小，因而一般家電中選用可控硅的電流值為實際工作電流值的2~3倍。 同時， 可控硅承受斷態重復峰值電壓VD R M 和反向重復峰值電壓 V R R M 時的峰值電流應小于器件規定的IDRM 和 IRRM。

　　3、通態（峰值）電壓 VT M 的選擇： 它是可控硅通以規定倍數額定電流時的瞬態峰值壓降。為減少可控硅的熱損耗，應盡可能選擇VT M 小的可控硅。

　　4、維持電流： IH 是維持可控硅保持通態所必需的最小主電流，它與結溫有關，結溫越高， 則 IH 越小。

　　5、電壓上升率的抵制： dv/dt指的是在關斷狀態下電壓的上升斜率，這是防止誤觸發的一個關鍵參數。此值超限將可能導致可控硅出現誤導通的現象。由于可控硅的制造工藝決定了 A2 與 G 之間會存在寄生電容。

　　雙向可控硅調光電路圖大全

　　雙向可控硅調光電路圖（一）

　　典型的120V可控硅調光器電路圖

　　雙向可控硅調光電路圖（二）

　　工作原理說明

　　一接通電源，220V經過燈泡VR4 R19對C23充電，由于電容二端電壓是不能突變的，充電需要一定時間的，充電時間由VR4和R19大小決定，越小充電越快，越大充電越慢。當Ｃ２３上電壓充到約為33V左右的時候DB1導通，可控硅也導通，可控硅導通后燈泡中有電流流過，燈泡就亮了。

　　隨著DB1導通C23上電壓被完全放掉，DB1又截止可控硅也隨之截止燈泡熄滅。C23上又進行剛開始一樣的循環，因為時間短人眼有暫留的現象，所以燈泡看起來是一直亮的，充放電時間越短燈泡就越亮，反之，R20 C24能保護可控硅，如果用在阻性負載上可以省掉，如果是用在感性負載，比如說電動機上就要加上去，這個電路也可以用于電動機調速上，當然是要求不高的情況下。

　　這個電路的優點是元件少、成本低、性價比高。缺點是對電源干擾比較大、噪聲大、驅動電動機時候在較小的時候可能會發熱比較大。

　　雙向可控硅調光電路圖（三）

　　如圖所示，VD1、VD2、C2、C3組成電容降壓式直流電源，由MOS場效應管、C1等組成雙向可控硅VS的觸發電路。DW為保護二極管，防止場效應管柵極擊穿。當按下S1時，由R1向C1充電，使柵極電壓上升，雙向可控硅的觸發電流上升，導通角變大，光線增加，當按下S2時，C1沿R2放電，柵極電壓下降，雙向可控硅的導通角變小，光線變暗。當S1、S2都放開時，由于MOS場效應管的柵源電阻很大，C1兩端的電壓將基本不變，所以可控硅的導通角也將不變，光線穩定下來。場效應管JF的IDSS≥5ｍA，BVDS≥15V，可控硅VS選用1A/400V即可，如3CTS1A等。其它元件無特殊要求，具體數值已標在圖中。電阻R1、R2的數值決定了電容C1的充放電時間。在制作時，若光線變化太快時，應適當增大R1、R2的數值，反之應減小。電路實用性非常大，在制作調試時，要耐心調試，一定會達到最佳效果。

　　雙向可控硅調光電路圖（四）

　　可控硅應用電路_相位可控硅觸發電路：相位觸發電路實際上是交流觸發電路的一種，如圖G3，這個電路的方法是利用RC回路控制觸發信號的相位。當R值較少時，RC時間常數較少，觸發信號的相移A1較少，因此負載獲得較大的電功率；當R值較大時，RC時間常數較大，觸發信號的相移A2較大，因此負載獲得較少的電功率。這個典型的電功率無級調整電路在日常生活中有很多電氣產品中都應用它。