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双向可控硅

双向可控硅
双向可控硅

双向可控硅

双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的可控硅,而且仅需一个触发电路,是比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。

目录[隐藏]

? 1 产品命名

? 2 元件简介

? 3 产品分类

? 4 封装形式

? 5 构造原理

? 6 产品特性

?7 触发电路

?8 工作原理

?9 产品判别

?10 测量方法

?11 参数符号

?12 伏安特性

?13 检测方法

?14 黄金规则

?15 典型应用

?16 产品区别

?17 注意事项

?18 产品展示

?19 相关词条

?20 参考资料

双向可控硅-产品命名

双向可控硅

双向可控硅为什么称为“TRIAC”?

三端:TRIode(取前三个字母)

交流半导体开关:ACsemiconductorswitch

(取前两个字母)

以上两组名词组合成“TRIAC”

中文译意“三端双向可控硅开关”。

由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。

双向:Bi-directional(取第一个字母)

控制:Controlled(取第一个字母)

整流器:Rectifier(取第一个字母)

再由这三组英文名词的首个字母组合而成:“BCR”中文译意:双向可控硅。以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱,如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。

双向:Bi-directional(取第一个字母)

三端:Triode(取第一个字母)

由以上两组单词组合成“BT”,也是对双向可控硅产品的型号命名,典型的生产商如:意法ST公司、荷兰飞利浦-Philips公司,均以此来命名双向可控硅。

代表型号如:PHILIPS的BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、等等。这些都是四象限/非绝缘型/双向可控硅;

Philips公司的产品型号前缀为“BTA”字头的,通常是指三象限的双向可控硅。

而意法ST公司,则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号并且在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘组合成:“BTA”、“BTB”系列的双向可控硅型号,如:

四象限/绝缘型/双向可控硅:BTA06-600C、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600B等等;

四象限/非绝缘/双向可控硅:BTB06-600C、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600B等等;

ST公司所有产品型号的后缀字母(型号最后一个字母)带“W”的,均为“三象限双向可控硅”。如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”;代表型号如:BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、等等。

至于型号后缀字母的触发电流,各个厂家的代表含义如下:PHILIPS公司:D=5mA,E=10mA,C=15mA,F=25mA,G=50mA,R=200uA或5mA,

型号没有后缀字母之触发电流,通常为25-35mA;

PHILIPS公司的触发电流代表字母没有统一的定义,以产品的封装不同而不同。

意法ST公司:TW=5mA,SW=10mA,CW=35mA,BW=50mA,C=25mA,B=50mA,H=15mA,T=15mA,注意:以上触发电流均有一个上下起始误差范围,产品PDF文件中均有详细说明

一般分为最小值/典型值/最大值,而非“=”一个参数值。

双向可控硅-元件简介

高压单向可控硅

一种以硅单晶为基本材料的P1N1P2N2四层三端器件,创制于1957年,由于它特性类似于真空闸流管,所以国际上通称为硅晶体闸流管,简称可控硅T。又由于可控硅最初应用于可控整流方面所以又称为硅可控整流元件,简称为可控硅SCR。

在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件(俗称“死硅”)更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态。

可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此频率,因元件开关损耗显著增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用。

可控硅的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪音;效率高,成本低等等。

可控硅的弱点:静态及动态的过载能力较差;容易受干扰而误导通。

可控硅从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。

双向可控硅-产品分类

可控硅有多种分类方法。

可控硅模块的散热器

(一)按关断、导通及控制方式分类:可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅(GTO)、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。

(二)按引脚和极性分类:可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅。

(三)按封装形式分类:可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中,金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种;塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。

(四)按电流容量分类:可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。通常,大功率可控硅多采用金属壳封装,而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。

(五)按关断速度分类:可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频(快速)可控硅。

双向可控硅-封装形式

常用可控硅的封装形式有TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220AB、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252等。

双向可控硅-构造原理

双向可控硅

尽管从形式上可将双向可控硅看成两只普通可控硅的组合,但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向可控硅一般采用塑料封装,有的还带散热板。典型产品有BCMlAM(1A/600V)、

BCM3AM(3A/600V)、2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等。大功率双向可控硅大多采用RD91型封装。

双向可控硅属于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,故除门极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。双向可控硅由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。

双向可控硅-产品特性

双向可控硅第一阳极A1与第二阳极A2间,无论所加电压极性是正向还是反向,只要控制极G和第一阳极A1间加有正负极性不同的触发电压,就可触发导通呈低阻状态。此时A1、A2间压降也约1V。双向可控硅一旦导通,即使失去触发电压,也能继续保持导通状态。只有当第一阳极A1、第二阳极A2电流减小,小于维持电流或A1、A2间当电压极性改变且没有触发电压时,双向可控硅才截断,此时只有重新加触发电压方可导通。

双向可控硅-触发电路

双向可控硅电路示意图

将两只单向可控硅SCRl、SCR2反向并联.再将控制板与本触发电路连接,就组成了一个简单实用的大功率无级调速电路。这个电路的独特之处在于可控硅控制极不需外加电源,只要将负载与本电路串联后接通电源,两个控制极与各自的阴极之间便有5V~8V脉动直流电压产生,调节电位器R2即可改变两只可控硅的导通角,增大R2的阻值到一定程度,便可使两个主可控硅阻断,因此R2还可起开关的作用。该电路的另一个特点是两只主可控硅交替导通,一个的正向压降就是另一个的反向压降,因此不存在反向击穿问题。但当外加电压瞬时超过阻断电压时,SCR1、SCR2会误导通,导通程度由电位器R2决定。SCR3与周围元件构成普通移相触发电路,其原理这里从略。

SCR1、SCR2选用封装好的可控硅模块(110A/1000V),SCR3选用BTl36,即600V的双向可控硅。本电路如用于感性负载,应增加R4,C3阻容吸收电路及压敏电阻RV作过压保护,防止负载断开和接通瞬间产生很高的感应电压损坏可控硅。

双向可控硅-工作原理

Kt16P单相可控硅调压/调功触发板

1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。

当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic。

2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。

由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,条件如下:

A、从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位,2、控制极有足够的正向电压和电流,两者缺一不可。

B、维持导通1、阳极电位高于阴极电位,2、阳极电流大于维持电流,两者缺一不可。

C、从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位,2、阳极电流小于维持电流,任一条件即可。

触发导通

在控制极G上加入正向电压时因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。

双向可控硅-产品判别

电路示意图

双向可控硅等效于两只单向可控硅反向并联而成。即其中一只单向硅阳极与另一只阴极相边连,其引出端称T2极,其中一只单向硅阴极与另一只阳极相连,其引出端称T2极,剩下则为控制极(G)。

1、单、双向可控硅的判别:先任测两个极,若正、反测指针均不动(R×1挡),可能是A、K或G、A极(对单向可控硅)也可能是T

2、T1或T2、G极(对双向可控硅)。若其中有一次测量指示为几十至几百欧,则必为单向可控硅。且红笔所接为K极,黑笔接的为G极,剩下即为A极。若正、反向测批示均为几十至几百欧,则必为双向可控硅。再将旋钮拨至R×1或R×10挡复测,其中必有一次阻值稍大,则稍大的一次红笔接的为G极,黑笔所接为T1极,余下是T2极。

2、性能的差别:将旋钮拨至R×1挡,对于1~6A单向可控硅,红笔接K极,黑笔同时接通G、A极,在保持黑笔不脱离A极状态下断开G极,指针应指示几十欧至一百欧,此时可控硅已被触发,且触发电压低(或触发电流小)。然后瞬时断开A极再接通,指针应退回∞位置,则表明可控硅良好。

对于1~6A双向可控硅,红笔接T1极,黑笔同时接G、T2极,在保证黑笔不脱离T2极的前提下断开G极,指针应指示为几十至一百多欧(视可控硅电流大小、厂家不同而异)。然后将两笔对调,重复上述步骤测一次,指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧,则表明可控硅良好,且触发电压(或电流)小。若保持接通A极或T2极时断开G极,指针立即退回∞位置,则说明可控硅触发电流太大或损坏。对于单向可控硅,闭合开关K,灯应发亮,断开K灯仍不息灭,否则说明可控硅损坏。

对于双向可控硅,闭合开关K,灯应发亮,断开K,灯应不息灭。然后将电池反接,重复上述步骤,均应是同一结果,才说明是好的。否则说明该器件已损坏。

双向可控硅-测量方法

塑封可控硅

在实际应用时,规定采用I+、I-、Ⅲ-三种方式,且以I+和Ⅲ-两种方式用得最广,下面采用这两种方式进行判别,并以最常见的小功率双向可控硅为例。

(1)判别电极首先确定T2:两支表棒随意接触管子的任意两个电极,并轮流改换接法,直至找到显示值为0.1~1V(该电压在此记为T1与G之间的压降Ugt1)时,空置的电极即为T2。

其次确定T1与G2用红表棒接触T2,黑表棒接触其余两极中的任一个(暂且假定为T1),万用表应显示溢出。接着将红表棒滑向另一电极(暂且假定为G),使得红表棒短接这两个电极,如果显示值比Ugt1略低,说明管子已被触发导通(I+触发方式),证明以上假定成立,即黑表棒接的即是T1。如果在红表棒滑向另—极后显示值为Ugt1,则只需将黑表棒改接至另一未知极重复上述步骤,定能得出正确结果。

(2)触发性能判别双向晶闸管需要考察两个方向的工作状况,下面分别介绍。

红表棒接T2,黑表棒接T1,此时应显示溢出(关断状态)。把红表棒滑向G,并且使T2与G这两极接通,此时管子将进入导通状态,应显示比Ugt1略低的数值。接着,在红表棒不断开T2的前提下而脱离G,对于触发灵敏度高、维持电流小的管子来说,此时管子仍然维持导通状态,显示值比触发导通时的略大,但低于Ugt1。

再用红表棒接触T1、黑表棒接解T2,此时应显示溢出。在黑表棒短接T2、G两极时,管子将导通,显示值比Ugt1略低。与上个方向相同,当黑表棒脱离G后,那些触发灵敏度高、维持电流小的管子将仍然保持导通状态。

实测一只TO-220封装的双向晶闸管BCR3AM(3A/600V),首先判别电极:红、黑表棒在管子任意两电极间测量,当测得为0.578V即Ugt1时,便确定未与表棒相接的一极为T2。该管子本身带有一块小型散热片,通常它与T2极相连,此特征也可作为判别T2的依据。作为验证,测得T2与散热片间为0V,故T2判别正确。又将红表棒接T2,黑表棒任接其余两极之一,此时显示溢出。在红表棒短接T2和悬空的电极时显示0.546V,该电压小于Ugt1=0.578V,故黑表棒所接为T1,另一极则为G。

触发性能判别:红表棒接T2、黑表棒接T1,显示溢出(管子关断)。使红表棒短接T2与G,此时显示0.546V(管子导通),当红表棒脱离G极时显示0.558V,显然,该值大于导通电压,而又小于Ugt1,管子处于维持导通状态。在检测相反方向的触发性能时,所得结果与上述极为接近,证明管子性能良好。

双向可控硅-参数符号

双向可控硅-伏安特性

单向可控硅

(1)反向特性

当控制极开路,阳极加上反向电压时,J2结正偏,但J1、J2结反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流,当电压进一步提高到J1结的雪崩击穿电压后,接差J3结也击穿,电流迅速增加,特性开始弯曲,如特性OR段所示,弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时,可控硅会发生永久性反向。

(2)正向特性

当控制极开路,阳极上加上正向电压时,J1、J3结正偏,但J2结反偏,这与普通PN结的反向特性相似,也只能流过很小电流,这叫正向阻断状态,当电压增加,特性发生了弯曲,如特性OA段所示,弯曲处的是UBO叫:正向转折电压,由于电压升高到J2结的雪崩击穿电压后,J2结发生雪崩倍增效应,在结区产生大量的电子和空穴,电子时入N1区,空穴时入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1结注入N1区的空穴复合,同样,进入P2区的空穴与由N2区通过J3结注入P2区的电子复合,雪崩击穿,进入N1区的电子与进入P2区的空穴各自不能全部复合掉,这样,在N1区就有电子积累,在P2区就有空穴积累,结果使

P2区的电位升高,N1区的电位下降,J2结变成正偏,只要电流稍增加,电压便迅速下降,出现所谓负阻特性。

这时J1、J2、J3三个结均处于正偏,可控硅便进入正向导电状态---通态,此时,它的特性与普通的PN结正向特性相似

双向可控硅-检测方法

DIP4管脚型ZC三端双向可控硅光电耦合器

利用万用表RXl档判定双向可控硅电极的方法,同时还检查触发能力。

1.判定T2极

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。在肦Xl档测任意两脚之间的电阻时,只有在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,如果测出某脚和其他两脚都不通,就肯定是T2极。另外,采用TO—220封装的双向可控硅,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Tl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,证明管子已经导通,导通方向为T1一T2。再将红表笔尖与G极脱开(但仍接T2),若电阻值保持不变,证明管子在触发之后能维持导通状态。

双向可控硅-黄金规则

隔离型三端双向可控硅开关

规则1.为了导通闸流管(或双向可控硅),必须有门极电流≧IGT,直至负载电流达到≧IL。这条件必须满足,并按可能遇到的最低温度考虑。

规则2.要断开(切换)闸流管(或双向可控硅)。

规则3.设计双向可控硅触发电路时,只要有可能,就要避开3象限(WT2-,+)。

规则4.为减少杂波吸收,门极连线长度降至最低。返回线直接连至MT1(或阴极)。若用硬线,用螺旋双线或屏蔽线。门极和MT1间加电阻1kΩ或更小。高频旁路电容和门极间串接电阻。另一解决办法,选用H 系列低灵敏度双向可控硅。

规则5.若dVD/dt或dVCOM/dt可能引起问题,在MT1和MT2间加入RC缓冲电路。若高dICOM/dt可能引起问题,加入一几mH的电感和负载串联。另一种解决办法,采用Hi-Com双向可控硅。

规则6.假如双向可控硅的VDRM在严重的、异常的电源瞬间过程中有可能被超出,采用下列措施之一:负载上串联电感量为几μH的不饱和电感,以限制dIT/dt;用MOV跨接于电源,并在电源侧增加滤波电路。

规则7.选用好的门极触发电路,避开3象限工况,可以最大限度提高双向可控硅的dIT/dt承受能力。

规则8.若双向可控硅的dIT/dt有可能被超出,负载上最好串联一个几μH的无铁芯电感,或负温度系数的热敏电阻。另一种解决办法:对电阻性负载采用零电压导通。

规则9.器件固定到散热器时,避免让双向可控硅受到应力。固定,然后焊接引线。不要把铆钉芯轴放在器件接口片一侧。

规则10.为了长期可靠工作,应保证Rthj-a足够低,维持Tj不高于Tjmax,其值相应于可能的最高环境温度。

双向可控硅-典型应用

双向可控硅

双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能,它还被用于固态继电器(SSR)和固态接触器电路中。图5是由双向晶闸管构成的接近开关电路。R为门极限流电阻,JAG为干式舌簧管。平时JAG断开,双向晶闸管TRIAC也关断。仅当小磁铁移近时JAG吸合,使双向晶闸管导通,将负载电源接通。由于通过干簧管的电流很小,时间仅几微秒,所以开关的寿命很长。

现在可控硅应用市场相当广阔,可控硅应用在自动控制领域,机电领域,工业电器及家电等方面都有可控硅的身影。许先生告诉记者,他目前的几个大单中还有用于卷发产品的单,可见可控硅在人们的生活中都有广泛的应用。更重要的是,可控硅应用相当稳定,比方说用于家电产品中的电子开关,可以说是鲜少变化的。无论其他的元件怎么变化,可控硅的变化是不大的,这相对来说,等于扩大的可控硅的应用市场,减少了投资的风险。随着消费类电子产品的热销,更为可控硅提供了销售空间。

推出两款可优化消费电子产品性能的新型标准三端双向可控硅开关元件,这两种三端双向可控硅开关采用先进的平面硅结构设计,具有很高的可靠性,加上在导通状态下的损耗最多仅为1.5V,因而可达致高效率。这两种产品的目标应用领域包括:洗衣机、吸尘器、调光器、遥控开关和交流电机控制设备。

过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路。主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向晶闸管)、保护电路(RC吸收网络)。当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时,双向晶闸管被触发,将负载电源接通。固态继电器具有驱动功率小、无触点、噪音低、抗干扰能力强,吸合、释放时间短、寿命长,能与TTL\CMOS电路兼容,可取代传统的电磁继电器。

双向可控硅可广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能,它还被用于固态继电器(SSR)和固态接触器电路中。双向可控硅-产品区别

双向可控硅

双向和单向可控硅的区别。

普通晶闸管(又称可控硅)是一种大功率半导体器件,主要用于大功率的交直流变换、调压等。

单向可控硅通过触发信号(小的触发电流)来控制导通(可控硅中通过大电流)的可控特性,一只双向可控硅的工作原理,可等效两只同型号的单向可控硅互相反向并联,然后串联在调压电路中实现其可控硅交流调压的。

可控硅(SCR)国际通用名称为Thyyistor,中文简称晶闸管。它能在高电压、大电流条件下工作,具有耐压高、容量大、体积小等特点,它是大功率形状型半导体器件,广泛应用于电力、电子线路中。

一、可控硅的特性

可控硅分单向可控硅、双向可控硅。有阳极A、阴极中、控制极G三个引脚。双向可控硅有第一阳极A1(T1),第二阳极A2(T2)、控制极G三个引脚。

单向,就是当经过可控硅电流单向流动。所以当电流反向时候,可控硅就不通,肤浅的说也就讲其两边的电路短开了,所以它的用途之一就是用来稳流(你想,交变电电流不是方向要变吗,就只有一个方向的可以过了)。双向的嘛,就是怎么样都通,可以空来稳压。

当然可控硅最主要的作用之一就是稳压稳流。

双向可控硅-注意事项

TY300/TY301可控硅调压单元

交流调压多采用双向可控硅,它具有体积小、重量轻、效率高和使用方便等优点,对提高生产效率和降低成本等都有显著效果,但它也具有过载和抗干扰能力差,且在控制大电感负载时会干扰电网和自干扰等缺点,下面谈谈可控硅在其使用中如何避免上述问题。

1:灵敏度

双向可控硅是一个三端元件,但我们不再称其两极为阴阳极,而是称作T1和T2极,G为控制极,其控制极上所加电压无论为正向触发脉冲或负向触发脉冲均可使控制极导通,四种条件下双向可控硅均可被触发导通,但是触发灵敏度互不相同,即保证双向可控硅能进入导通状态的最小门极电流IGT是有区别的,其中(a)触发灵敏度最高,(b)触发灵敏度最低,为了保证触发同时又要尽量限制门极电流,应选择(c)或(d)的触发方式。

2:可控硅过载的保护

可控硅元件优点很多,但是它过载能力差,短时间的过流,过压都会造成元件损坏,因此为保证元件正常工作,需有条件(1)外加电压下允许超过正向转折电压,否则控制极将不起作用;(2)可控硅的通态平均电流从安全角度考虑一般按最大电流的1.5~2倍来取;(3)为保证控制极可靠触发,加到控制极的触发电流一般取大于其额值,除此以外,还必须采取保护措施,一般对过流的保护措施是在电路中串入快速熔断器,其额定电流取可控硅电流平均值的1.5倍左右,其接入的位置可在交流侧或直流侧,当在交流侧时额定电流取大些,一般多采用前者,过电压保护常发生在存在电感的电路上,或交流侧出现干扰的浪涌电压或交流侧的暂态过程产生的过压。由于,过电压的尖峰高,作用时间短,常采用电阻和电容吸收电路加以抑制。3:控制大电感负载时的干扰电网和自干扰的避免

可控硅元件控制大电感负载时会有干扰电网和自干扰的现象,其原因是当可控硅元件控制一个连接电感性负载的电路断开或闭合时,其线圈中的电流通路被切断,其变化率极大,因此在电感上产生一个高电压,这个电压通过电源的内阻加在开关触点的两端,然后感应电压一次次放电直到感应电压低于放电所必须的电压为止,在这一过程中将产生极大的脉冲束。这些脉冲束叠加在供电电压上,并且把干扰传给供电线或以辐射形式传向周围空间,这种脉冲具有很高的幅度,很宽的频率,因而具有感性负载的开关点是一个很强的噪声源。

3.1:为防止或减小噪声,对于移相控制式交流调压一般的处理方法有电感电容滤波电路,阻容阻尼电路和双向二极管阻尼电路及其它电路。

3.2:电感电容滤波电路,由电感电容构成谐振回路,其低通截止频率为f=1/2πIc,一般取数十千赫低频率。

3.3:双向二极管阻尼电路。由于二极管是反向串联的,所以它对输入信号极性不敏感。当负载被电源激励时,抑制电路对负载无影响。当电感负载线圈中电流被切断时,则在抑制电路中有瞬态电流流过,因此就避免了感应电压通过开关接点放电,也就减小了噪声,但是要求二极管的反向电压应比可能出现的任何瞬态电压高。另一个是额定电流值要符合电路要求。

3.4:电阻电容阻尼电路,利用电容电压不能突变的特性吸收可控硅换向时产生的尖峰状过电压,把它限制在允许范围内。串接电阻是在可控硅阻断时防止电容和电感振荡,起阻尼作用,另外阻容电路还具有加速可控硅导通的作用。

3.5:另外一种防止或减小噪声的方法是利用通断比控制交流调压方式,其原理是采用过零触发电路,在电源电压过零时就控制双向可控硅导通和截止,即控制角为零,这样在负载上得到一个完整的正弦波,但其缺点是适用于时间常数比通断周期大的系统,如恒温器。

双向可控硅及触发电路

双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。(过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通,由于采用过零触发,因此需要正弦交流电过零检测电路) 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅,四象限可控硅其导通条件如下图: 总的来说导通的条件就是:G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通,这个电压可以是正、负,和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通,所以没有正极负极,但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介:(飞利浦公司的,双向四象限可控硅,最大电流4A)

推荐电路: 为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法

单向可控硅与双向可控硅结构电原理图及测试方法 可控硅的检测 1.单向可控硅的检测 万用表选用电阻R×1档,用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚,此时黑笔接的引脚为控制极G,红笔接的引脚为阴极K,另一空脚为阳极A。此时将黑表笔接已判断了的阳极A,红表笔仍接阴极K。此时万用表指针应不动。用短接线瞬间短接阳极A和控制极G,此时万用表指针应向右偏转,阻值读数为10欧姆左右。如阳极A接黑表笔,阴极K接红表笔时,万用表指针发生偏转,说明该单向可控硅已击穿损坏

。 2.双向可控硅的检测 用万用表电阻R×1档,用红黑两表笔分别测任意两引脚正反向电阻,结果其中两组读数为无穷大。若一组为数十欧姆时,该组红黑表笔所接的两引脚为第一阳极A1和控制极G,另一空脚即为第二阳极A2。确定A、G极后,再仔细测量A1、G极间正反向电阻,读数相对较小的那次测量的黑表笔所接的引脚为第一阳极A1,红表笔所接引脚为控制极G。将黑表笔接已确定了的第二阳极A2,红表笔接第一阳极A1,此时万用表指针应不发生偏转,阻值为无穷大。再用短接线将A2、G极瞬间短接,给G极加上正向触发电压,A2、A1间阻值约为10欧姆左右。随后断开A2、G极短接线,万用表读数应保持10欧姆左右。互换红黑表笔接线,红表笔接第二阳极A2,黑表笔接第一阳极A1。同样万用表指针应不发生偏转,阻值为无穷大。用短接线将A2、G极间再次瞬间短接,给G极加上负向的触发电压,A1、A2间阻

值也是10欧姆左右。随后断开A2、G极间短接线,万用表读数应不变,保持10欧姆左右。符合以上规律,说明被测双向可控硅管未损坏且三个引脚极性判断正确。 检测较大功率可控硅管是地,需要在万用表黑笔中串接一节1.5V干电池,以提高触发电压。双向可控硅(TRIAC)在控制交流电源控制领域的运用非常广泛,如我们的日光灯调光电路、交流电机转速控制电路等都主要是利用双向可控硅可以双向触发导通的特点来控制交流供电电源的导通相位角,从而达到控制供电电流的大小[1]。然而对其工作原理和结构的描述,以我们可以查悉的资料都只是很浅显地提及,大部分都是对它的外围电路的应用和工作方式、参数的选择等等做了比较多的描述,更进一步的--哪怕是内部方框电路--内容也很难找到。 由于可控硅所有的电子部件是集成在同一硅源之上,我们根本是不可能通过采用类似机械的拆卸手段来观察其内部结构。为了深入了解和运用可控硅,依据现有可查资料所给P 型和N型半导体的分布图,采用分离元器件--三极管、电阻和电容--来设计一款电路,使该电路在PN的连接、分布和履行的功能上完全与双向可控硅类似,从而通过该电路来达到深入解析可控硅和设计实际运用电路的目的。 1 双向可控硅工作原理与特点 从理论上来讲,双向可控硅可以说是有两个反向并列的单向可控硅组成,理解单向可控硅的工作原理是理解双向可控硅工作原理的基础[2-5]。 1.1单向可控硅 单向可控硅也叫晶闸管,其组成结构图如图1-a所示,可以分割成四个硅区P、N、P、N和A、K、G三个接线极。把图一按图1-b 所示切成两半,就很容易理解成如图1-c所示由一个PNP三极管和一个NPN三极管为主组成一个单向可控硅管。

双向可控硅选型表要点

双向可控硅为什么称为“TRIAC”? 三端:TRIode(取前三个字母) 交流半导体开关:AC-semiconductor switch(取前两个字母) 以上两组名词组合成“TRIAC”,或“TRIACs”中文译意“三端双向可控硅开关”。 由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。 另: 双向:Bi-directional(取第一个字母) 控制:Controlled (取第一个字母) 整流器:Rectifier (取第一个字母) 再由这三组英文名词的首个字母组合而成:“BCR”,中文译意:双向可控硅。 以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱,如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM 等等。 -------------- 双向:Bi-directional (取第一个字母) 三端:Triode (取第一个字母) 由以上两组单词组合成“BT”,也是对双向可控硅产品的型号命名,典型的生产商如:意法ST公司、荷兰飞利浦-Philips公司,均以此来命名双向可控硅. 代表型号如:PHILIPS 的BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139-600E、、等。这些都是四象限/非绝缘型/双向可控硅;Philips公司的产品型号前缀为“BTA”字头的,通常是指 三象限的双向可控硅。三象限的品种主要应用于电机电路、三相市电输入的电路、承受的瞬间浪涌电流高。 ------------------- 而意法ST公司,则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号,并且在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。组成:“BTA”、“BTB”系列的双向可控硅型号,如: 四象限、绝缘型、双向可控硅:BTA06-600C、BTA08-600C、BTA10-600B、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600、、、等等; 四象限、非绝缘、双向可控硅:BTB06-600C、BTB08-600C、BTB10-600B、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600、、、等等; ST公司所有产品型号的后缀字母(型号最后一个字母)带“W”的,均为“三象限双向可控硅”。如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”; 代表型号如:BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、等等。 至于型号后缀字母的触发电流,各个厂家的代表含义如下: PHILIPS公司:D=5mA,E=10mA,C=15mA,F=25mA,G=50mA,R=200uA或5mA,型号没有后缀字母之触发电流,通常为25-35mA; PHILIPS公司的触发电流代表字母没有统一的定义,以产品的封装不同而不同。 意法ST公司:TW=5mA,SW=10mA,CW=35mA,BW=50mA,C=25mA,B=50mA,H=15mA,T=15mA, 注意:以上触发电流均有一个上下起始误差范围,产品PDF文件中均有详细说明,一般分为最小值/典型值/最大值,而非“=”一个参数值。 对于产品类别、品种系列的名词国际上通用的命名有:

双向可控硅斩波实验报告

双向可控硅斩波实验报告 一.概述 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能。 双向和单向可控硅的区别。 普通晶闸管(又称可控硅)是一种大功率半导体器件,主要用于大功率的交直流变换、调压等。 单向可控硅通过触发信号(小的触发电流)来控制导通(可控硅中通过大电流)的可控特性,一只双向可控硅的工作原理,可等效两只同型号的单向可控硅互相反向并联,然后串联在调压电路 在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。由于采用过零触发,因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。图一为此次实验电路原理图。

图1 双向可控硅实验电路原理图 二.项目主要研究内容 1.过零检测电路 为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路中可控硅的触发常采用过零触发电路。过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通。由于采用过零触发,因此上述电路还需要正弦交流电过零检测电路。如图2所示。为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中SDCZ3 为交流输入端子,TPL521为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管Q2基极的偏置电阻电位使之导通,产生下降沿信号,T1的输出端接到单片机89C51 的外部中断0 的P3.2引脚,以引起外部中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。

Proteus的用法详解分解

Proteus 的用法详解 一、用Proteus的步骤: 1、建模板 点File→New Design,新建模板并选择模板大小。 点File→Save Design,保存模板。 点Design→Edit Design Properties,,编辑模板的标题和作者等。 点Template→Edit Design Defaults,编辑模板的背景颜色和栅格颜色。 点Template→Set Graphics Styles,编辑线的颜色、总线颜色等颜色。也可以编辑元件的颜色,如下图: 点Template→Set Text Styles,编辑文本的颜色,包括总线标号的颜色。 2、在库中选择所有要用的元器件。 3、画图。 4、点Tools→Global Annotator可以对整个或局部的元件自动编号 5、如何把当要把Proteus中的图复制到word中时,需要背景色和元件的颜色都是黑白色。 方法:点File→Export Graphics→Export Bitmap,在颜色选项中选中“D isplay”或“Mono”,然后点Filename 按钮,选择输出路径,然后点OK,输出BMP格式的图片。然后打开word,点插入→图片→来自文件,就可以了。 注:如果在颜色选项中选中“D isplay”,则输出的图片,只背景色和元件的颜色是黑白的,其他的颜色不变;如果在颜色选项中选中“Mono”,则输出的图片中,所有的颜色都是黑白的。

6、如何隐藏元件的内容,如下图: 方法:选择“Templa te→Set Design Defaults” 在弹出的“Edit Design Defaults”窗口中左下角的“Hidden Objects”栏下,将“Show hidden text?”右边的选择框里的钩去掉就OK啦!如下图: 7、仿真 注: 总线的用法: ①总线按钮后,开始画总线,画完总线后双击鼠标,就完成了画总线。

双向可控硅原理与应用整理

双向可控硅MAC97A6的电路应用 家电维修2010-08-22 00:08:15 阅读2916 评论2 字号:大中小订阅 MAC97A6为小功率双向可控硅(双向晶闸管),最多应用于电风扇速度控制或电灯的亮度控制,市场上流行的“电脑风扇”或“电子程控风扇”,不外乎是用集成电路控制器与老式风扇相结合的新一代产品。这里介绍的电路就是利用一块市售的专用集成电路RY901及MAC97A6,将普通电扇改装为具有多功能的高档电扇,很适宜无线电爱好者制作与改 装。 这种新型IC的主要特点是:(1)集开关、定时、调速、模拟自然风为一体,外围元件少、电路简单、易于制作;(2)省掉了体积较大的机械定时器和调速器,采用轻触式开关和电脑控制脉冲触发,因而无机械磨损,使用寿命长;(3)各种动作电脑程序具备相应的发光管指示,耗电量少,体积小,重量轻,显示直观,便于操作;(4)适合开发或改造成多路家电的定时控制等。RY901采用双列直插式16脚塑封结构,为低功耗CMOS集成电路。其外形、引出脚排列及各脚功能如图1所示。工作原理

典型应用电路如图2所示([url=https://www.doczj.com/doc/f29451158.html,/ad/ykkz/fsdlkz.rar]点击下载原理图[/url] )。市电220V由C1、R1降压VD9稳压,经VD10、C2整流滤波后, 提供5V-6V左右的直流电源作为RY901IC组成的控制器电压。在刚接通电源时,电脑控制器暂处于复位(静止)状态,面板上所有发光二极管VD1-VD8均不亮,电风扇不转。若这时每按动一次风速选择键SB3,可依次从IC的11-13脚输出控制电平(脉冲信号),经发光管VDl-VD3和限流电阻R2-R4,分别触发双向晶闸管VS1-VS3的G极,用以控制它的导通与截止,再经电抗器L进行阻抗变换,即可按强风、中风、弱风、强风……的顺序来改变其工作状态,并且风速指示管VD1-VD3(红色)对应点亮或熄灭;当按风型选择键SB4,电风扇即按连续风(常风)、阵风(模拟自然风)、连续风……的方式循环改变其工作状态,在连续风状态下,风型指示管VD4(黄色)熄灭,在阵风状态下,VD4闪光;当按动定时时间选择键SB2,定时指示管VD5-VD8依次对应点亮或熄灭,即每按动一次SB2,可选择其中一种定时时间,共有0.5、l、2、4小时和不定时5种工作方式供选择。当定时时间一到,IC内部的定时电路停止工作,相应的定时指示管熄灭同时IC的11-13脚也无控制信号输出,双向晶闸管VS1-VS3截止,从而导致风扇自动停止运转;在风扇不定时工作时,欲停止风扇转动,只要按动一下复位开关SB1,所有指示灯熄灭,电源被切断,风扇停转;如欲启动风扇,照上述方法操作即可。元器件选择与制作图中除降压电容C1用优质的CBB-400V聚苯电容;泄放保护电阻R1用1W金属膜电阻或线绕电阻外,其余元器件均为普通型。电阻为1/8W;电解电容的耐压值取10V-16V,C1取值范围为0.47u-lu之间;稳压管VD9为5V-6V/1W,可选用ZCW104(旧型号为ZCW21B)硅稳压管;VS1-VS3为1A/400V小型塑封双向晶闸管,可选用MAC94A4型或MAC97A6型;L为电抗器,可以自制,亦可采用原调速器中的电抗器;SB1-SB4为轻触型按键开关(也叫微动或点动开关),有条件的可采用导电橡胶组合按键开关。电路焊接无误,一般不用调试就能工作。改装方法该电路对所有普通风扇都能进行改装。将焊接好的电路板装进合适的塑料肥皂盒或原调速器盒中,将原分线器开关拆除不用,留出空余位置便于安装印制板电路。一般风扇用电抗器均采取5挡。不妨利用其中①、③、⑤挡,将强风(第1挡)、中风(第2挡)弱风(第3挡)分别接到电抗器的各挡中。若有的调速器中无电抗器,风扇电机则是采取抽头方式改变风速的,同样将三种风速分别接至分线器的三极引线中。在改装中特别要注意安全,印制板上220V交流电源接线端及所有导电部位应与调整器盒的金属件严格隔离。改装完毕,可用测电笔碰触调速器有否漏电。否则应进一步采取绝缘措施。通电试验时,用万用表DC10V档测C2两端电压应为5V-6V之间,若不正常,应重点检查整流稳压电路,然后再分别按动SB1-SB4开关,观察各路指示管VD1-VD8应按对应的选择功能发光或熄灭,风扇也应同步工作于不同状态。

双向可控硅的工作原理及原理图

双向可控硅得工作原理及原理图 双向可控硅得工作原理1、可控硅就是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它瞧作由一个PNP管与一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时,BG1与BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2得集电极直接与BG1得基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于就是BG1得集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2得基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环得结果,两个管子得电流剧增,可控硅使饱与导通.由于BG1与BG2所构成得正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G得电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅就是不可关断得。 由于可控硅只有导通与关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定得条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区得空穴时入N2区,N2区得电子进入P2区,形成触发电流IGT。在可控硅得内部正反馈作用(见图2)得基础上,加上IGT得作用,使可控硅提前导通,导致图3得伏安特性OA 段左移,IGT越大,特性左移越快。 TRIAC得特性?什么就是双向可控硅:IAC(TRI—ELECTRODEACSWITCH)为三极交流开关,亦称为双向晶闸管或双向可控硅。TRIAC为三端元件,其三端分别为T1(第二端子或第二阳极),T 2(第一端子或第一阳极)与G(控制极)亦为一闸极控制开关,与SCR最大得不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通,其符号构造及外型,如图1所示。因为它就是双向元件,所以不管T1 ,T2得电压极性如何,若闸极有信号加入时,则T1,T2间呈导通状态;反之,加闸极触发信号,则T1,T2间有极高得阻抗。 ?(a)符号(b)构造 图1TRIAC 二、TRIAC得触发特性: ?由于TRIAC为控制极控制得双向可控硅,控制极电压VG极性与阳极间之电压VT1T2四种组合分别如下:?(1)、VT1T2为正,VG为正。?(2)、VT1T2为正,VG为负。?(3)、VT1T2为负, VG 为正。?(4)、VT1T2为负,VG为负。 一般最好使用在对称情况下(1与4或2与3),以使正负半周能得到对称得结果,最方便得控制方法则为1与4之控制状态,因为控制极信号与VT1T2同极性。

三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则

三端双向可控硅进行可靠操作的设计规则 1,正确触发 要打开一个双向可控硅开,栅极驱动电路必须提供一个“活力”的栅极电流来保证快速有效的触发。 栅极电流的振幅: 门极电流(IG)要比指定的最大门触发电流高得多(IGTmax)。此参数是温度Tj = 25度时给定的。 在较低的温度下,用曲线表现为门极触发电流随温度的相对变化。设计预期的最低工作温度的栅极驱动。高IG值提供了一个高效触发(看§2)。 作为一个实际的原则,我们建议: 门电路的设计:

VOL = output voltage of the microcontroller (at 0 logic level) VOL=微处理器的输出电压 VG = voltage across the gate of the triac. Take the specified VGT. 在双向晶闸管的栅极电压。采取指定的VGT IG = required gate current (IG > 2. IGT max)所需的栅极电流 栅极电流持续时间: (对于ON-OFF开关) 脉宽的操作可以明显的降低栅极驱动功耗。 采用栅电流Ig直到负载电流达到闭锁电流(IL) 建议使用连续的栅极直流电流,避免流过的负载电流(IT < 50 or 100 mA)低于维持电流和擎住电流而引起电流的不连续性。 象限: 在新的项目中,为了是双向可控硅高性能运行,应避免在第4象限工作,仅在指定的1、2、3象限。2,平滑导通 当可控硅导通,确保了通态电流上升率不超过规定的最高值。例如在有缓冲网络跨接在双向可控硅时,在电容放电的情况下,检查这一点是非常重要的。 如果di / dt的超过规定值,然后栅区周围的电流密度过高时,产生过热。高重复性的di / dt可能引起硅晶片的逐步退化,引起栅极电流的增加和阻断能力的丧失。 在大多数情况下开关零电压大大降低了通态di / dt和浪涌电流。 提醒: &一个强大的栅极电流提高了可控硅的di / dt的能力,并提高通态的换向的可靠性:IG >> IGT (at least 2 or 3 times IGT max,至少2或3倍IGT max)。 &在三端双向可控硅跨接有RC网络的情况下,串联电阻的值必须足以限制通过双向可控硅的峰值电流和di / dt。 我们推荐: *在门极两端不要使用电容。 该电容显著降低di / dt的能力,此外,这种电容并不能改善静态dv / dt特性。 图2 为了尽量减少在打开时的di / dt的应力: R必须是大于47Ω更高; 不能并接栅极电容(CGK)

双向可控硅命名方式

双向可控硅命名方式,晶闸管,整流器 双向可控硅是怎样命名的? 双向可控硅为什么称为“TRIAC”? 三端:TRIode(取前三个字母) 交流半导体开关:ACsemiconductor switch (取前两个字母) 以上两组名词组合成“TRIAC” 中文译意“三端双向可控硅开关”。 由此可见“TRIAC”是双向可控硅的统称。 另: 双向:Bi-directional(取第一个字母) 控制:Controlled (取第一个字母) 整流器:Rectifier (取第一个字母) 再由这三组英文名词的首个字母组合而成:“BCR”,中文译意:双向 可控硅。 以“BCR”来命名双向可控硅的典型厂家如日本三菱 如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。 -------------- 双向:Bi-directional (取第一个字母) 三端:Triode (取第一个字母) 由以上两组单词组合成“BT”,也是对双向可控硅产品的型号命名,典型的生产商如:意法ST公司、荷兰飞利浦-Philips公司,均以此来命名双向可控硅。代表型号如:PHILIPS 的 BT131-600D、BT134-600E、BT136-600E、BT138-600E、BT139- 600E、、等。 这些都是四象限/非绝缘型/双向可控硅;

Philips公司的产品型号前缀为“BTA”字头的,通常是指三象限的双向 可控硅。 三象限的品种主要应用于电机电路、三相市电输入的电路、承受的瞬 间浪涌电流高。 ------------------- 而意法ST公司,则以“BT”字母为前缀来命名元件的型号,并且在“BT”后加“A”或“B”来表示绝缘与非绝缘。 组成:“BTA”、“BTB”系列的双向可控硅型号,如: 四象限、绝缘型、双向可控硅:BTA06-600C、BTA08-600C、BTA10-600B、BTA12-600B、BTA16-600B、BTA41-600、、、等等; 四象限、非绝缘、双向可控硅:BTB06-600C、BTB08-600C、BTB10-600B、BTB12-600B、BTB16-600B、BTB41-600、、、等等; ST公司所有产品型号的后缀字母(型号最后一个字母)带“W”的,均为“三象限双向可控硅”。如“BW”、“CW”、“SW”、“TW”; 代表型号如:BTB12-600BW、BTA26-700CW、BTA08-600SW、、、、 等等。 至于型号后缀字母的触发电流,各个厂家的代表含义如下:PHILIPS公司:D=5mA,E=10mA,C=15mA,F=25mA,G=50mA,R=200uA或5mA,型号没有后缀字母之触发电流,通常为25-35mA;PHILIPS公司的触发电流代表字母没有统一的定义,以产品的封装不 同而不同。 意法 ST公司:TW=5mA,SW=10mA,CW=35mA,BW=50mA,C=25mA,B=50mA,H=15mA,T=15mA, 注意:以上触发电流均有一个上下起始误差范围,产品PDF文件中均有详细说明,一般分为最小值/典型值/最大值,而非“=”一个参数值。

阻容降压原理设计详解

阻容降压原理设计详解 一、概述 普通的线性直流稳压电源电路效率比较低,电源的变压器体积大,重量重,成本较高。 开关电源电路结构较复杂,成本高,电源纹波大,RFI和EMI干扰是难以解决的。 下文介绍的是一种新颖的电容降压型直流稳压电源电路。 这种电路无电源变压器,结构非常简单,具体有:体积小、重量轻、成本低廉、动态响应快、稳定可靠、高效(可达90%以上)等特点。 二、电容降压原理 当一个正弦交流电源U(如220V AC 50HZ)施加在电容电路上时,电容器两极板上的电荷,极板间的电场都是时间的函数。也就是说:电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。 即加在电容上的电压幅值一定,频率一定时,就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。容抗越小(电容值越大),流过电容器的电流越大,在电容器上串联一个合适的负载,就能得到一个降低的电压源,可经过整流,滤波,稳压输出。 电容在电路中只是吞吐能量,而不消耗能量,所以电容降压型电路的效率很高。 三、原理方框图 电路由降压电容,限流,整流滤波和稳压分流等电路组成。 1.降压电容:相当于普通稳压电路中的降压变压器,直接接入交流电源回路中,几乎承受全部的交流电源U,应选用无极性的金属膜电容(METALLIZED POLYESTER FILM CAPACITOR)。 2.限流电路:在合上电源的瞬间,有可能是U的正或负半周的峰_峰值,此时瞬间电流会很大,因此在回路中需串联一个限流电阻,以保证电路的安全。 3.整流滤波:有半波整流和全波整流,与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。 4.稳压分流:电压降压回路中,电流有效值I是稳定的,不受负载电流大小变化的影响,因此在稳压电路中,要有分流回路,以响应负载电流的大小变化。 四、设计势实例 1.桥式全波整流稳压电路:

三象限双向可控硅原理

Philips Semiconductors

Application Note 三象限双向可控硅 - 给初始产品生产厂带来利益 AN10119 Author Nick Ham Number of pages : 6 Date: 2002 Jan 11 ? 2002 Koninklijke Philips Electronics N.V. All rights are reserved. Reproduction in whole or in part is prohibited without the prior written consent of the copyright owner. The information presented in this document does not form part of any quotation or contract, is believed to be accurate and reliable and may be changed without notice. No liability will be accepted by the publisher for any consequence of its use. Publication thereof does not convey nor imply any license under patent- or other industrial or intellectual property rights.

在日常生活中我们已习惯于使用各种电器和电动工具。我们期待这些电器能可靠运行,使我们的生活更方便,或者更舒适。至于是什么使得这些电器能可靠工作,并且使用方便呢,正是电器的电子功率控制装置。作为很多现代电器的核心,精选的控制器件是简单、可靠,但价格不高的双向可控硅。对于带有电动机或其它电感性、电容性负载的电器,采用三象限(3Q)双向可控硅给生产厂和最终用户都带来好处,因为能节约成本,并改善性能。本文的内容就是说明,三象限(3Q)双向可控硅为什么优于传统的四象限(4Q)双向可控硅。 触发象限说明 一个3Q 双向可控硅(亦可称之为Hi-Com 双向可控硅)能在三种方式下触发,而4Q 双向可控硅则能在四种方式下触发。其原理及命名说 明如下。 触发象限有时写作,例如,(T2+,G -),有时用象限1至4表示。后面这种表示法容易和特性曲线的象限相混淆。表1中汇总了各种命名法。 表1: 双向可控硅触发象限 — 通用命名法 普通写法T2+,G + T2+,G- T2-,G-T2-,G + 简化写法1+ 1- 3- 3+ 通用写法 1 Ⅰ 2 Ⅱ 3 Ⅲ 4 Ⅳ 为什么采用三象限双向可控硅? 为了防止假脉冲触发双向可控硅,造成失控导通,引起电机运行不稳定,噪声增大,4Q 双向可控硅的电路中总是包括外加的保护元件。典型电路中,RC 缓冲电路并联在双向可控硅的主端子之间,用来限止电压变化率(dV/dt),有些情况下还需要大容量的电感,以限制切换时的电流变化率(dI com /dt)。这些元件增加电路的成本和尺寸。 甚至,还可能降低长期可靠性。选择不佳的缓冲元件能导致破坏性的峰值电流和电流上升率。假如双向可控硅阻断高电压时被触发,或者缓冲电容通过双向可控硅放电过快,这时就可能发生前述问题。 缓冲电路由串联的电容和碳质电阻构成,两元件都按电源电压选用。元件的典型数值是0.1μF 及≧100Ω。所用碳质电阻应能承受反复的浪涌电流而不烧毁。缓冲电路元件的选择是为了限制dV COM /dt 或dV D /dt 在一定水平下,确保不触发双向可控硅。在这

Protel常用封装库大全

元件库各子元件库的类型名称 1、系列数字电路逻辑集成块 2、七段数码管 3、三极管 4、缓冲器 5、放大器 6、 CMOS系列数字电路逻辑集成块 7、比较器 8、晶振 9、二极管 10、三极管 11、场效应管 12、数学函数 13、场效应管 14、混杂库 15、场效应管 16、放大器 17、光电系列 18、电压调整器 19、继电器 20、可控硅 21、各种模拟电路符号 22、可控开关源 23、定时器 24、变压器 25、传导线 26、双向可控硅

27、电子管 28、三极管 常用元件封装 1、电阻:~ 2、无极性电容:~ 3、有极性电容:.4~.5/ 4、二极管: 5、三极管:TO-92A TO-92B TO-220 .... 6、插件:SIP2..... 7、电位器:VR1~5 8、双列直插集成块:DIP4、DIP6、DIP8.... 9、电源:POWER4 POWER6 常用PCB库文件 1、\LIBRAYLY\PCB\CONNECTORS目录下的元件数据库所含的元件库中含有绝大部分的接插件的PCB封装。 A、D TYPE 含有并口、串口类接口元件的封装。 B、含有各种插头元件的封装。 2、\LIBRAYLY\PCB\GENERIC FOOTPRINTS目录下的元件数据库所含的元件库中含有绝大部分的普通元件的PCB封装。 A、GENERAL 含有CFP系列、DIP系列、JEDECA系列、LCC系列、DFP 系列、ILEAD 系列、SOCKET系列、PLCC系列、和表面贴装电阻、电容等元件的封装。 B、INTERNATIONAL 含有IR公司的整流桥、二极管等常用元件的封装。

双向可控硅原理与应用

[转载] 双向可控硅原理与应用 普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。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,使用不够方便。双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。 构造原理 尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实 际上它是由7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装,有的还带散热板,外形如图l所 示。典型产品有BCMlAM(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。双向晶闸管的主要参数见附表。 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,故除门极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。双向晶闸管的伏安特性见图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。 检测方法 下面介绍利用万用表RXl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RXl档测任意两脚之间的电阻时,只有在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,如果测出某脚和其他两脚都 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Tl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T1一T2。再将 红表笔尖与G极脱开(但仍接T2),若电阻值保持不变,证明管子在触发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T2一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, 需再作出假定,重复以上测量。显见,在识别G、T1, 的过程中,也就检查了双向晶闸管的触发能力。如果按哪 种假定去测量,都不能使双向晶闸管触发导通,证明管于 巳损坏。对于lA的管子,亦可用RXl0档检测,对于3A 及3A以上的管子,应选RXl档,否则难以维持导通状态。 典型应用 双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实 现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、 温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能,它还被用于 固态继电器(SSR)和固态接触器电路中。图5是由双向晶 闸管构成的接近开关电路。R为门极限流电阻,JAG为干式舌簧管。平时JAG断开,双向晶闸管TRIAC也关断。仅当小磁铁移近时JAG吸合,使双向晶闸管导通,将负载电源接通。由于通过 干簧管的电流很小,时间仅几微秒,所以开关的寿命很长. 图6是过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路。主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向晶闸管)、保护电路(RC吸收网络)。当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时,双向晶闸管被触发,将负载电源接通。固态继电器具有驱动功率小、无触点、噪音低、抗干扰能力强,吸合、释放时间短、寿命长,能与TTL\CMOS电路兼容,可取代传统的电磁继电器。

【精品】第七章可控硅及其应用

第七章可控硅及其应用 第一节可控硅的结构和工作原理 教学目的:1、了解单向可控硅与双向可控硅的结构与符号。 2、掌握单向可控硅及双向可控硅的工作原理. 教学重点:单向可控硅及双向可控硅的工作原理。 教学难点:单向可控硅及双向可控硅的工作原理。 教学方法与手段:1、教师讲授与多媒体课件相结合;实习实训相结合。 课时计划:2课时 一、单向可控硅 一)、单向可控硅的结构与符号 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1所示.

图1可控硅等效图解图二)、单向可控硅的工作原理

当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2.因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2.此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2.这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即 使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的. 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化,此条件如下:

三)、单向可控硅的主要参数 可控硅的主要参数有: 1、额定正向平均电流在规定环境温度和散热条件下,允许通过阳极———阴极间电流的平均值。 2、正向阻断峰值电压在控制极开路未加触发信号,阳极正向电压还未超过导能电压时,可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值,不能超过手册给出的这个参数值。

双向可控硅结构原理及应用

双向可控硅结构原理及应用 时间:2010-01-19 09:58:05 来源:作者: 普通晶闸管(VS)实质上属于直流控制器件。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,使用不够方便。 双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。 构造原理 尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实际上它是由7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装,有的还带散热板,外形如图l所示。典型产品有BCMlAM(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。双向晶闸管的主要参数见附表。 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,故除门极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。双向晶闸管的伏安特性见图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。 检测方法 下面介绍利用万用表RXl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RXl档测任意两脚之间的电阻时,只有在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,如果测出某脚和其他两脚都不通,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。

双向可控硅的原理-二三极管原理

尽管从形式上可将双向可控硅看成两只普通可控硅的组合,但实际上它是由7只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向可控硅一般采用塑料封装,有的还带散热板,外形如图l所示。典型产品有BCMlAM(1A/600V)、BCM3AM(3A/600V)、2N6075(4A/600V),MAC218-10(8A/800V)等。大功率双向可控硅大多采用RD91型封装。双向可控硅的主要参数见附表。 双向可控硅的结构与符号见图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,故除门极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。双向可控硅的伏安特性见图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。检测方法 下面介绍利用万用表RXl档判定双向可控硅电极的方法,同时还检查触发能力。 1.判定T2极 由图2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。在肦Xl档测任意两脚之间的电阻时,只有在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,如果测出某脚和其他两脚都不通,就肯定是T2极。,另外,采用TO—220封装的双向可控硅,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Tl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T1一T2。再将红表笔尖与G极脱开(但仍接T2),若电阻值保持不变,证明管子在触发之后能维持导通状态(见图 4(b))。

电力电子技术试题(卷)与答案解析一

电力电子技术试题(第一章) 一、填空题 1、普通晶闸管内部有PN结,,外部有三个电极,分别是极极和极。 1、两个、阳极A、阴极K、门极G。 2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时,门极上加上电压,晶闸管就导通。 2、正向、触发。 3、、晶闸管的工作状态有正向状态,正向状态和反向状态。 3、阻断、导通、阻断。 4、某半导体器件的型号为KP50—7的,其中KP表示该器件的名称为,50表示,7表示。 4、普通晶闸管、额定电流50A、额定电压100V。 5、只有当阳极电流小于电流时,晶闸管才会由导通转为截止。 5、维持电流。 6、当增大晶闸管可控整流的控制角α,负载上得到的直流电压平均值会。 6、减小。 7、按负载的性质不同,晶闸管可控整流电路的负载分为性负载,性负载和负载三大类。 7、电阻、电感、反电动势。 8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时,负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接一个。 8、减小、并接、续流二极管。 9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流波形不连续、呈状、电流的平均值。要求管子的额定电流值要些。 9、小、脉冲、小、大。 10、单结晶体管的内部一共有个PN结,外部一共有3个电极,它们分别是极、极和极。 10、一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B2。 11、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通;低于电压时就截止。 11、峰点、谷点。 12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压,保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发,才能得到稳定的直流电压。 12、同步、时刻。 13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。 13、正弦波、锯齿波。 14、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加,利用改变的大小,来实现移相控制。 14、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。

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