1.双向晶闸管特点
双向晶闸管由npnpn五层半导体材料制成,也有三个电极。双向晶闸管实际是由两个单向晶闸管反向并联构成的,双向晶闸管在阴、阳两个电极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制。这两个电极实际上已经没有阳极和阴极之分,通常把这两个主电极称为t1电极和t2电极,接在p型半导体材料上的主电极称为t1电极,接在n型半导体材料上的电极称为t2电极。
双向晶闸管另一个电极仍称为控制极g,或称为门极。
双向晶闹管是为了实现交流功率控制而开发的.它的发展方向是高压,大电流。大功率双向晶闸管主要用于功率调节、电压调节、调光、焊接、温度控制、交流电动机调速等方面。
2.双向晶闸管触发特性解说
双向晶闸管与单向晶闸管一样,也具有触发控制特性。但是,其触发控制特性与单向晶闸管不同,即无沦在阳极或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(不管是正还是负脉冲),都可以使双向晶闸管导通。
3.双向晶闸管伏—安特性曲线解说
如图10-32所示是双向晶闸管伏一安特性曲线。从曲线中可以看出,第一象限和第三象限内具有基本相同的转换性能。双向晶闸管工作时,它的t1极和t2极间加正(负)压,若门极无电压,只要阳极电压低于转折电压,它就不会导通,处于阻断状态。若门极加一定的正(负)压,则双向晶闸管在阳极和阴极间的电压小于转折电压时被门极触发导通。
4.双向晶闸管四种触发状态解说
如图10-33所示是四种触发状态下的各电极电流流动方向示意图。
5.双向晶闸管应用电路分析
如图10-34所示是典型的双向晶闸管应用电路,这是交流调压电路。电路中的vs1为双向晶闸管,vd1为双向触发二极管,rl是负载电阻。采用双向触发二极管vd1触发双向晶闸管vs1是一个典型而常用的触发电路。
电路中,rp1、r1、r2、c1和vdl构成vs1的触发电路,其中rp1是电压调整可变电阻器。220v交流电的正半周电压通过rl、rpl和r1对c1充电,当c1上的充电电压上升到一定程度时,c1上的电压通过r2加到双向触发二极管vd1,使vd1导通,导通的vd1再将触电压加到vs1控制极,触发vs1导通。vs1导通后构成负载rl的电流回路,rl工作。
220v交流电的负半周电压也是通过rl、rpl和r1对c1充电,由于vd1是双向触发二极管,所以vdl也能导通,其导通后的负电压加到vs1控制极,触发vs1导通,因为vs1是双向晶闸管,负极性触发电压也能使其导通。由此可见,采用双向触发二极管和双向晶闹管后,这一电路能在交流电的正、负半周工作。而且省去了普通晶闸管调压电路中的桥式整流电路,使电路变得简单、可靠。
如图10-35所示是双向晶闸管的另一种应用电路,moc3021是双向晶闸管输出型的光电合器,它的作用是隔离单片机系统和触发外部的双向晶闸管vs1。vs1用来控制负载rl。
单片机8031的p1.0端输出低电平时,7407输出低电平,moc3021的输入端为低电平,这样光电耦合器输入回路有工作电流,光电耦合器输出端的双向晶闸管导通,触发外部的双向晶闸管vs1导通,负载rl进入工作状态。
当p1.0端输出高电平时,7407输出高电子,光电耦合器输入回路没有工作电流,moc3021输出端的双向晶闸管关断,外部双向晶闸管vs1被关断。
电阻r1用来限制流过moc3021输入回路的电流,电阻r2用来限制流过moc3021输出回路的电流。
