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。