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1、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。中文名双向可控硅外文名 TRIAC 发明时间 1957 年 性能单向导电性 分类普通可控硅、双向可控硅等 意思三端双向交流开关双向晶闸管的结构及工作原理双向晶闸管是由 N-P-N-P-N 五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，其结构如 图所示。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单 向晶闸管有很大的不同，这
2、就是无论在阳极和阴极间接人何种极性的电压，只要在它的控 制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的 ,都可以便双向晶闸管导通。由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向 晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为 T1 电极和 T2 电极， 将接在 P 型半导体材料上的主电极称为 T1 电极，将接在 N 型半导体材料上的电极称为 T2 电极。由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压 与反同峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管 相同。双向晶闸管的结构及电路Q G全球最大
3、(亦结构(b)电路E电子市场网尸 、T站 T2d双向晶闸管的伏安特性曲线V由于双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何一个方向导通，是一种理想的交 流开关器件。双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单 向晶闸管有很大的不同，这就是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，也不管这个脉冲是什么极性的,都可以使双向晶闸管导通。由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向晶闸管的 主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为 T1 电极和 T2 电极，将接在 P 型半导体材料上的主电极称为
4、 T1 电极， 将接在 N 型半导体材料上的电极称为 T2 电极。 由 于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同 峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管相同。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。大功率双向晶闸管大多采用 RD91 型封装。检测方法1、判定 T1 极由图可见， G 极与 T2 极靠近，距 T1 极较远。因此， G T2 之间的正、反向电阻都很 小。在用 RXl 档测任意两脚之
5、间的电阻时，只有在 G-T2 之间呈现低阻，正、反向电阻仅 几十欧，而 T1-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 T1 极。另外，采用 TO 220封装的双向晶闸管， T1 极通常与小散 热板连通，据此亦可确定 T1 极。2、区分 G 极和 T2 极(1) 找出 T1极之后，首先 假定剩下两脚中某一脚为 T2极，另一脚为 G 极。(2) 把黑表笔接 T2 极，红表笔接 T1 极，电阻为无穷大。接着用红表笔尖把 T1 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 T2 一 T1。再将红表笔
6、尖与 G 极脱开 (但仍接 T1)，若电阻值 保持不变，证明管子在触发之 后能维持导通状态。(3) 把红表笔接 T2 极，黑表笔接 T1 极，然后使 T1 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 T1 一 T2 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、T2，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 3
7、A 及 3A 以上的管子，应选 RXl 档，否则难以维持导通状态。产品命名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 ” 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“
8、 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；三端双向
9、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四象限 /非绝缘 /双向可控硅 :BTB06-600C 、BTB12-600B 、BTB16-600B 、 BTB41-600BST 公司所有产品型号的后缀字母 （型号最后一个字母 ）带“ W”的，
10、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 ，
11、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。 12 参数符号IT(A V)-通态平均电流VRRM- 反向反复峰值电压IDRM- 断态重复峰值电流ITSM- 通态一个周波不反复浪涌电流VTM- 通态峰值电压IGT-门极触发电流VGT- 门极触发电压IH- 维持电流dv/dt- 断态电压临界上升率 di/dt- 通态电流临界上升率Rthjc-结壳热阻VISO- 模块绝缘电压Tjm- 额定结温VDRM- 断态重复峰值电压IRRM- 反向重复峰值电流IF(A V
12、)-正向平均电流双向晶闸管的检测方法(1)电极的判断与触发特性测试将万用表置 Rx1 挡，测量双向晶闸管任意两脚之司的阻值，如果测出某脚和其他两脚 之间的电阻均为无穷大，则该脚为 T2 极。确定 T2 极后，可假定其余两脚中某一脚为 T1 电极，而另一脚为 G 极，然后采用触发 导通测试方法确定假定极性的正确性。 试验方法如图所示。 首先将负表笔接 T1 极，正表笔 接乃极，所测电阻应为无穷大。然后用导线将 T2 极与 G 极短接，相当于给 G 极加上负触 发信号，此时所测 T1-T2 极间电阻应为 10 左右，证明双向晶闸管已触发导通，如图(a)所示。将巧极与 G 极间的短接导线断开，电阻值
13、若保持不变，说明管子在T1 T2 方向上能维持导通状态。再将正表笔接 T1 极，负表笔接 T2 极，所测电阻也应为无穷大，然后用导线将 T2 极 与 G 极短接，相当于给 G 极加上正触发信号，此时所测 T1-T2 极间电阻应为 10 左右， 如图(b)所示。若断开 T2极与 G极间的短接导线阻值不变，则说明管子经触发后，在T2T1 方向上也能维持导通状态， 且具有双向触发性能。 上述试验也证明极性的假定是正确的， 否则是假定与实际不符，需重新作出假定，重复上述测量过程。双向晶闸管测试方法Rx1 挡可以检查出管子的触发性能。Rx1 挡测量巳无法使管子触发导通。为(2)大功率双向晶闸管触发能力的检测 小功率双向晶闸管的触发电流较小，采用万用表 大功率双向晶闸管的触发电流较大，再采用万用表 此可采用图所示的方法进行测量，但测量中需要采用不同极性的电源，以确定管子的双向 触发能力。晶闸管模块晶闸管模块内由多个晶闸管或晶闸管与整流管混合组成，电流容量一般为25100A ，电压范围为 4001600V 。它具有体积小、重量轻、散热板与电路高度电气绝缘、安装方便、 耐冲击等特点，主要用于电力变换与电力控制， 如各种整流设备、交一直流电机驱动电路、 无触点开关以及调光装置等。表给出了一组晶闸管模块的主要特性参数，它们的外形如图所示。 一些晶闸管模块主要特性参数型晶闸管模块外形