双向晶闸管(TRIAC)结构及原理
双向晶闸管(triac)结构及原理
普通晶闸管实质上属于直流器件。要控制交流负载，必须将两只晶闸管反极性并联，让每只scr控制一个半波，为此需两套独立的触发电路，使用感到不便。
双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展起来的，它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管，而且仅用一个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称 triac就是三端双向交流开关的意思。尽管从形式上可以把双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合，但实际上它是由七只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向晶闸管一般采用塑料封存装，有的还带小散热极，外形如图1所示。典型产品有bcm1am（1a/600v）、bcm3am （3a/600v）、2n6075（4a/600v）、mac218-10（8a/800v）等。大功率双向晶闸管大多采用rd91型封装，例如 bta40-700型的主要参数是：it=40a，vdrm=700v，igt=100ma。双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家电领域，实现交流调压、交流调速、交流开关、舞台调光、台灯调光等多种功能。此外，它还被用在固态继电器和固态接触器的电路中。
双向晶闸管的结构与符号见图2。它属于npnpn五层器件，三个电极分别是t1、t2、g。因该器件可以双向导通，故门极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。
双向晶闸管的伏发特性见图3，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。
下面介绍利用万用表r×1档判定双向晶闸管电极的方法，同时还检查触发能力。
1．判定t2极
由图2(a)可见，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。在用 r×1档测任意两脚之间的电阻时，只有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，如果测出某脚和其它两脚都不通，就肯定是t2极。
另外，采用to-220封装的双向晶闸管，t2极通常与小散热板连通。据此亦可确定t2极。
2．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t1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（参见图4(a)）证明管子已经导通，导通方向为t1→t2。再将红表笔尖与g极脱开（但仍接t2），如果电阻值保持不变，就表明管子在触发之后能维持之后能维持导通状态（见图4(b)）
（3）把红表笔接t1极，黑表笔接t2极，然后使t2与g短路，给g极加上正触发信号，电阻值仍为十欧左右，与g极脱开后若阻值不变，则说明管子经触发后，在t2→t1方向上也能维持导通状态，因此具有双向触发性质。由此证明上述假定正确。否则是假定与实际不符，需从新作出假定，重复以上测量。
显见，在识别g、t的过程中，也就检查了比向晶闸管的触发能力。
实例：选择500型万用表档r×1档检测一只由日本三菱公司生产的bcr3am型双向晶闸管，外形见图1中。测量结果与上述规律完全相符，证明管子质量良好。
注意事项：
如果按哪种假定去测量，都不能使双向晶闸管触发导通，证明管子已损坏。为可靠起见，这里规定只用r× 1档检测，而不用r×10档。这是因为r×10档的电流较小，采用上述方法检查1a的双向晶闸管还双较可靠，但在检查3a或3a以上的双向晶闸管时，管子很难导通状态，一旦脱开g极，即自行关断，电阻值又变成无穷大。
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双向晶闸管的结构与符号见图2。它属于npnpn五层器件，三个电极分别是t1、t2、g。因该器件可以双向导通，故门极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。
双向晶闸管的伏发特性见图3，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。
下面介绍利用万用表r×1档判定双向晶闸管电极的方法，同时还检查触发能力。
1．判定t2极
由图2(a)可见，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。在用 r×1档测任意两脚之间的电阻时，只有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，如果测出某脚和其它两脚都不通，就肯定是t2极。
另外，采用to-220封装的双向晶闸管，t2极通常与小散热板连通。据此亦可确定t2极。
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（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（参见图4(a)）证明管子已经导通，导通方向为t1→t2。再将红表笔尖与g极脱开（但仍接t2），如果电阻值保持不变，就表明管子在触发之后能维持之后能维持导通状态（见图4(b)）
（3）把红表笔接t1极，黑表笔接t2极，然后使t2与g短路，给g极加上正触发信号，电阻值仍为十欧左右，与g极脱开后若阻值不变，则说明管子经触发后，在t2→t1方向上也能维持导通状态，因此具有双向触发性质。由此证明上述假定正确。否则是假定与实际不符，需从新作出假定，重复以上测量。
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