双向晶闸管

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双向晶闸管

1.双向晶闸管特点

双向晶闸管由NPNPN五层半导休材料制成,有三个电极。双向晶闸管实际是由两个单向晶闸管反向并联构成,双向晶闸管在阴、阳两个电极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制。这两个电极实际上已经没有阳极和阴极之分,通常把这两个主电极称为Tl电极和T2电极,接在P型半导体材料上的主电极称为Tl电极,接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。

双向晶闸管另一个电极仍称为控制极G,或称为门极。

双向晶闸管是为了实现交流功率控制而开发的。它的发展方向是高压,大电流。大功率双向晶闸管主要用于功率调节、电压调节、调光、焊接、温度控制、交流电机调速等方面。

2.双向晶闸管触发特性

双向晶闸管与单向晶闸管一样,也具有触发控制特性。但是,其触发控制特性与单向晶闸管不同,即无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压,只要在它的控制极上加上一个触发脉冲(不管是正还是负脉冲),都可以使双向晶闸管导通。

3.双向晶闸管伏一安特性

图13-37所示是双向晶闸管伏一安特性曲线。从曲线中可以看出,第一和第三象限内具有基

本相同转换性能。双向晶闸管工作时,它的Tl极和T2极间加正(负)压,若门极无电压,只要阳极电压低于转折电压,它就不会导通,处

于阻断状态。若门极加一定的正(负)压,则双向晶闸管在阳极和阴极间电压小于转折电压时被门极触发导通。

4.双向晶闸管四种触发状态

图l3-38所示是四种触发状态下的各电极电流流动方向示意图。

5.双向晶闸管应用电路

图13-39所示是典型的双向晶闸管应用电路,这是交流调压电路。电路中的VS1为双向晶闸管,VD1为双向触发二极管,RL是负载电阻。采用双向触发二极管VD1触发双向晶闸管VS1是一个典型而常用的触发电路。

电路中,RP1、Rl、R2、Cl和VD1构成VS1的触发电路,其中RP1是电压调整可变电阻器。220V交流电的正半周电压通过RL、RP1

和Rl对Cl充电,当Cl上充电电压上升到一定程度时,Cl上电压通过R2加到双向触发二极管VD1,使VD1导通,导通的VD1再将电压加到

VS1控制极,触发VS1导遁。VS1导通后构成负载RL的电流回路,RL工作。

由此可见,采用双向触发二极管和双向晶闸管后,这一电路能在交流电的正、负半周工作。而且省去了普通晶闸管调压电路中的桥式整流电路,使电路变得简单、可靠。

图13-40所示是双向晶闸管的另一种应用电路,MOC3021是双向晶闸管输出型的光电耦合器,它的作用是隔离单片机系统和触发外部的双向晶闸管VS1。VS1用来控制负载RL。

单片机8031的Pl.0端输出低电平时,7407输出低电平,

MOC3021的输入端为低电平,这样光电耦合器输入回路有工作电流,光电耦合器输出端的双向晶闸管导通,触发外部的双向晶闸管VS1导通,负载RL进入工作状态。