双向可控硅的知识

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1、双向可控硅双向可控硅 百科名片百科名片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。 产产品品命命名名双向可控硅为什么称为 “TRIAC”? 双向可控硅三端：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

2、(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、BT136-6

3、00E、BT138-600E、BT139-600E、等等。这些都是四象限 /非绝缘型/双向可控硅； 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

4、-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=1

5、0mA，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。1 元元件件简简介介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 双向可控硅于真空闸流管，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

6、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。 产产品品分分类类可控硅有多种分类方法。 （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（GT

7、O）、BTG 可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。 TY300/TY301 可控硅调压单元（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

8、为普通可控硅和高频（快速）可控硅。 封封装装形形式式常用可控硅的 封装形式有 TO-92、TO-126、TO-202AB、TO-220、TO-220AB、TO-3P、SOT-89、TO-251、TO-252 等。 构构造造原原理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(1A600V)、BCM3AM(3A600V)、2N6075(4A600V)，MAC218-10(8A800V)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

9、 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。 产产品品特特性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

10、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。2 触触发发电电路路将两只单向可控硅 SCRl、SCR2 反向并联再将控制板与本触发电路连接，就组成了 双向可控硅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5V8V 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

11、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 (110A1000V)，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。 工工作作原原理理1.可

12、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=2ib2。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=1ib1=12ib2。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

13、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。

14、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。 产产品品判判别别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（R1 挡） 双向可控硅，可能是 A、K 或 G、A 极（对单向可

15、控硅）也可能是T2、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R1 或 R10 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 R1 挡，对于 16A 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

16、极再接通，指针应退回位置，则表明可控硅良好。 对于 16A 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。 测测量量方方法法在实际应用时，规定采用 I+、I-、-三种方式，且以 I+和-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