双向可控硅移相触发器模块TRIAC

双向可控硅（TRIAC）摘要：为了深入了解双向可控硅内部电路和工作原理，以运用简便易懂的三极管为主，依据双向可控硅内部P型半导体和N型半导体的分布，设计一种可以被双向触发导通的电路。

并从理论上来对其进行论述，通过实际电路制作对其进行了验证，在实际运用方面达到与双向可控硅具有同样的效果。

0引言双向可控硅（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。

在图1-c的基础上接通电源控制电路如图2所示，当阳极-阴极（A-K）接上正向电压V后，只要栅极G接通触发电源Vg，三极管Q2就会正向导通，开通瞬间Q1只是类似于接在Q1集电极的一个负载与电源正极接通，随后Q1也在Q2的拉电流下导通，此时由于C被充电，即便断开G极的触发电源Vg，Q1和Q2在相互作用下仍能维持导通状态，只有当电源电压V变得相当小之后Q1和Q2才会再次截止。

双向可控硅调光电路图大全（四款模拟电路设计原理图详解）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。

构造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。

典型产品有BCMlAM （1A/600V）、BCM3AM（3A/600V）、2N6075（4A/600V），MAC218-10（8A/800V）等。

大功率双向可双向可控硅控硅大多采用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。

双向可控硅的特点及应用双向可控硅可被认为是一对反并联连接的普通可控硅的集成，工作原理与普通单向可控硅相同。

双向可控硅有两个主电极T1和T2，一个门极G，门极使器件在主电极的正反两个方向均可触发导通，所以双向可控硅在第1和第3象限有对称的伏安特性。

双向可控硅门极加正、负触发脉冲都能使管子触发导通，因此有四种触发方式。

双向可控硅应用为正常使用双向可控硅，需定量掌握其主要参数，对双向可控硅进行适当选用并采取相应措施以达到各参数的要求。

1、耐压级别的选择：通常把VDRM（断态重复峰值电压）和 VR R M（反向重复峰值电压）中较小的值标作该器件的额定电压。

选用时，额定电压应为正常工作峰值电压的2~3倍，作为允许的操作过电压裕量。

2、电流的确定：由于双向可控硅通常用在交流电路中，因此不用平均值而用有效值来表示它的额定电流值。

triac调光和可控硅调光-回复Triac调光和可控硅调光是两种常用的调光方式，它们在照明和电器控制领域得到广泛应用。

本文将以中括号内的内容为主题，逐步介绍Triac调光和可控硅调光的原理、特点以及应用。

一、Triac调光的原理和特点Triac（全称为Triode for Alternating Current）是一种可双向导通的晶闸管，可用于交流电的调光控制。

Triac调光的基本原理是通过改变晶闸管的导通角度来控制电流的大小，从而实现调光的功能。

Triac调光的特点如下：1. 适用于交流电控制：Triac调光器可以对交流电进行调光，而不需要额外的转换电路。

2. 调光范围广：Triac调光器可以实现几乎全范围的调光，从完全关闭到最大亮度。

3. 调光效果平滑：Triac调光器可以实现调光的平滑过渡，没有明显的闪烁或颜色变化。

4. 控制方式简单：Triac调光器可以通过简单的控制电路（如电阻、电容、电感等）来实现调光功能。

5. 成本低廉：Triac调光器的成本相对较低，适用于大规模应用。

二、Triac调光的应用Triac调光器在照明和电器控制领域有着广泛的应用，下面是一些常见的应用场景：1. 家庭照明：Triac调光器适用于家庭照明，可以通过调节灯光亮度来创建不同的氛围和场景。

2. 商业照明：商业场所如餐厅、酒店、办公室等也常使用Triac调光器进行照明控制，实现灯光的亮度调节和节能管理。

3. 剧场和演出场所：Triac调光器可以控制舞台灯光的亮度和效果，以实现舞台效果的变换和创造。

4. 展览和博物馆：Triac调光器可以控制展览和博物馆内的照明，以提供适合展品的照明条件，并保护艺术品和文物。

三、可控硅调光的原理和特点可控硅（SCR，Silicon-controlled Rectifier）是一种通过控制晶闸管的触发角来调控电流的器件。

可控硅调光的原理是通过改变晶闸管的导通时间来控制电流的大小，从而实现调光的效果。

双向可控硅移相触发器模块TRIAC－JK：双向可控硅移相触发器模块TRIAC－JK只有一路输出，且要求可控硅移相触发器模块所取的同步信号与电网相位同步，以控制信号为0～5VDC的G型为例,当控制电压在0～5V之间变化时，触发器模块内部便输出与电网电压同步、脉冲宽度可相对电网电压从180°～０°可调节的触发信号通过光耦隔离，输出端(A、G)便可触发相应的双向可控硅导通，从而达到移相调压的目的。

双向可控硅移相触发器模块TRIAC－JK 在使用时需要外接一组与输入电网同步的、通过变压器隔离降压后的18VAC同步电压信号，此同步电压信号还同时作为移相触发器模块内部电源用，并产生一组辅助电源作为电位器手动调节时用。

可控硅移相触发器模块内部集相位检测电路、移相电路、光电隔离触发电路于一体，实现了高压与控制部分的隔离，输入控制信号可由其它自动控制设备输出供给，也可以由内部电源外接一只电位器进行手动调节。

使用安全、简单、方便。

双向可控硅移相触发器模块的命名规则：主要型号表：产品外形尺寸:可控硅移相触发器模块的引脚功能:1、①、②脚接18VAC输出的同步变压器的副边绕组18Vac，供给移相触发器电源和同步基准；2、③脚接可控硅的触发门极(G)；3、④脚TRIAC-JK双向可控硅移相触发器时接双向可控硅的主电极(T1) 。

4、⑤脚为内部地，当移相触发器由外电路输入控制信号时，⑤脚与外电路的地相连;5、⑥脚为控制端，以控制信号为0～5V输入（E型）移相触发器模块为例，当⑥脚输入0～5V变化的电压信号时，对阻性负载而言，③④便触发可控硅在180～0°范围内导通。

6、⑦脚为模块内部产生的＋5V电源端，当⑤⑥⑦脚外接电位器手动控制时，⑦脚提供电源，当控制信号由外电路提供控制信号时，⑦脚悬空不用。

使用电路接线图(为方便说明,下面仅以控制信号为0～5V输入的“E”型为例进行介绍)：控制电压Ucon与可控硅输出导通角α关系曲线（阻性负载）及波形图:注意事项：1、CON脚对COM脚必须为正，如极性相反则输出端失控（全开或全闭）。

双向晶闸管（TRIAC）双向晶闸管(TRIAC)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。

第五章三端双向可控硅元件和其他硅控整流器（半导体闸流管）Triacs and other Thyristors前言：Triac和SCR动作相同，只不过可双向导火，此两元件都为半导体闸流管（闸流体）家族成员。

有些半导体闸流管由闸极信号控制进入导火状态，如SCR和Triac，有些由外加电压至其转态值时转入导通状态，如四层二极管和Diac，不能开关传入主负载电流的小型半导体闸流管，称为电压转态元件（有时称崩溃元件），通常只作为SCR、Triac等可开关大负载电流的半导体闸流管的闸极触发电路。

学习目标：1 解释Triac在控制交流电源推动电阻性负载的工作原理2 正确定义并讨论Triac的重要电气参数，如，闸极触发电流，保持电流等3 说明作为Triac触发电路的定电压转态元件的工作原理，并讨论其优点4 祥述下列定电压转态型元件的电流对电压特性，包括：Diac、四层二极管、硅双向开关（SBS）、硅单向开关（SUS）5 祥述Triac触发电路上，电阻反馈/电压反馈使之导火的工作原理，计算在Triac触发电路上，使用电阻反馈和电压反馈的电阻值和电容值6 解释半导体闸流管的特性曲线，读出转态电压，转回电压，保持电流5-1 Triac的理论与工作原理（Theory and Operation of Triacs）Triac是一三端元件，用以控制流向负载的平均电流，与SCR最大不同在于：Triac在电源的正负半周都能导通。

当Triac处于截止状态时（off），无论外加电压极性如何，两主端点间无电流流动，如开启的开关。

处于导通转态时（on），两主端点间构成一电阻极低的电流通路，电流流向根据外加电压而定（方向一致），如闭合的开关。

负载的平均电流取决与每周期内，Triac处于导通的时间多少，可以调整，与SCR类似，长，电流大，短，电流小。

Triac的导通角度可达360°，可做全波控制（与SCR半波不同）。

Triac优于机械手开关：无接触反弹、无接触火化、动作较迅速、更准确地控制电流。

双向可控硅误触发的解决方案
双向可控硅（TRIAC）误触发可能会导致电路不稳定或不工作。

解决这个问题的方法有几种。

首先，你可以采取一些电路设计上的措施，比如使用滤波电路
来减小电压突变对TRIAC的影响。

另外，可以考虑使用光耦来隔离
控制信号，以防止外部干扰。

此外，合适的继电器和保护电路也可
以帮助防止误触发。

其次，你可以选择合适的触发方式。

比如，使用零点触发可以
减小误触发的可能性，因为它可以确保在电压波峰附近触发TRIAC，从而减小对TRIAC的误触发。

此外，正确选择和安装散热器也是很重要的。

过热可能会导致TRIAC误触发，因此要确保TRIAC能够良好地散热。

最后，定期检查和维护电路也是很重要的。

确保电路连接良好，元器件没有损坏，可以帮助减小误触发的可能性。

总的来说，要解决双向可控硅误触发的问题，需要结合电路设
计、触发方式选择、散热和定期维护等多个方面来综合考虑和解决。

希望以上建议能够帮助你解决这个问题。

双向可控硅触发电路图详解双向可控硅简介 “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。

　双向可控硅触发电路设计技巧 在⽤电器中，导体与半导体零件的选择是⾄关重要的。

各类材质如何使⽤，要看我们对知识的掌握程度。

⼀般来说，在⼀些功率较⼤、且链接在强电⽹络的⽤电器中，我们会选择双向可控硅。

双向可控硅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。

在今天的⽂章中，我们将会就双向可控硅的触发电路设计技巧展开简要介绍。

相信各位⼯程师们在可控硅电路的设计过程中都⾮常清楚的⼀点是，双向可控硅在⽤电器中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。

双向可控硅触发电路图⼀： 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所⽰。

220v双向可控硅电路图⼆ 如上图 所⽰，左侧为两个30K/2W的电阻，这样限制输⼊电流为：220V/60K=3.67mA，由于该路仅仅是为了提取交流信号，因此⼩电流输⼊即可。

bt136 600e可控硅参数BT136 600E三端双向可控硅（TRIAC）是一个三端子五层功率半导体器件，它包括一个受控的SC对，以相反的并联方法连接在类似的IC上。

由于BT136 600E在两个方向上传导电流，因此称为双向器件。

据了解，BT136 600E使用4A等最大终端电流和更低的栅极阈值电压，因此可以通过数字电路驱动。

它是具有双向功能的开关器件，经常用于基于AC的开关应用。

因此，如果希望通过微处理器或微控制器控制使用低于6A的交流负载，那么BT136 600E可控硅应该适合你。

其实，像BT136 600E这样的特殊半导体器件代替了可控硅结构，实现了双向控制。

这是一种双向开关设备，用于准确高效地控制交流电源。

因此，它们经常用于交流电路、电机速度控制器、调光器、压力控制系统和其他交流控制设备。

引脚配置BT136 600E TRIAC引脚配置如下图所示：Pin1（主端子1）：此端子连接到交流电源的中性线/相位Pin2（主端子2）：此端子连接到交流电源的中性线或相位Pin3（Gate）：此端子用于激活可控硅特性和规格BT136 600E TRIAC主要特性和规格包括以下内容：通过端子的最大供电电流为4A导通栅极电压为1.4V栅极触发电流为10mA最大端电压为600V保持电流为2.2mA锁存电流为4mA可用的包是To-220等效的BT136 600E TRIAC是BTA08-600B，替代的BT136 600E TRIAC是BTA16、Q4008、BT139和BT169。

使用注意事项使用BT136 600E TRIAC时需要采取以下预防措施。

处理交流电压的TRIAC电路的设计必须非常小心。

使用TRIAC的电路面临一些称为速率效应的效应，因为一旦TRIAC器件正常切换并且在任何端子上发生突然的高压以损害TRIAC，就会发生这种效应。

因此可以通过缓冲电路将其忽略。

还有一个额外的影响，即由于TRIAC的两个端子（如MT1和MT2）之间的累积电容而发生的反向间隙效应。

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”。