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双向晶闸管的原理是什么?

 晓耀 2018-03-19


答;双向晶闸管由NPNPN五层器件组成,三个电极分别是T1、T2、G,俗称双向三端晶闸管,英文名(TRLAC)。



常用的日产小功率的双向晶闸管如上图所示。

世界各国对双向晶闸管有不同的命名。

英文的双向为:Bidirectional(取第一个字母)

英文的控制为:Controlled(取第一个字母)

英文的整流器为: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:双向晶闸管。以“BCR”来命名双向晶闸管的典型厂家如日本三菱,如:BCR1AM-12、BCR8KM、BCR08AM等等。 双向晶闸管的结构与符号如下图所示

从上图可以认为,双向晶闸管是两只单向晶闸管,反向并联连联的普通晶闸管的组合。

而它的工作原理与普通单向晶闸管一样。 双向晶闸管的工作原理是;见下图

为了分析晶闸管的工作原理,我们把它看成如上图所示。它由二只三极管组成的。这二只三极管一只是PNP型管,另一只是NPN型管,中间的NP是二只三极管的公共端。

当接入主电源Eo以后,也就是说晶闸管的T1加上正向电压后,二只晶体管BG1和BG2都承受正向电压,处于放大状态(β1、β2分别为BG1和BG2晶体管的放大倍数)。

若在控制极G与T1间再加上一个正向触发信号(控制电压),则对晶体管BG1来说,在它的基极与发射极回路中有一个控制电流丨g流过,也就是BG2管的基极电流丨b1(丨b1=丨g)经过放大后,在BG1管的集电极上就会产生一个比|b1大β1倍的电流β1|b2流过。因此电流β1|b1恰是晶体管BG2的基极电流lb2(lb2=β1lb1=β1|g)。于是对于晶体管BG2来说,由于基极Ib2的存在,在集电极上也会产生了一个出lb2大β2倍电流β2lb2流过,即β2×β1lb1。这个电流又被流入晶体管BG2 的基极,再一次得到放大,就这样依次循环下去,直到全部导通。这个过程是在极短的时间约几个us内发生的。

所以当晶闸管加上正向电压后,一有输入控制信号,晶闸管便立刻导通。它一经导通后,由于BG1的基极上总是流过比控制电流|g大得多的电流,即使控制G电压消失,晶闸管仍能继续处于导通状态。

由于双向晶闸管为二个单向晶闸管反相并接,故T2与G同样具有T1与G的控制效果。

晶闸管的伏安特性见下图

由于双向晶闸管有两个阳主电极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,所以双向晶闸管在第1和第3象限有对称的伏安特性。

双向晶闸管的门极加正、负触发脉冲都能使晶闸管触发导通,因此双向晶闸管正是由于正、反向特性曲线具有对称性,所以它可在任何一个方向导通。

双向晶闸管在正常使用时,需定量掌握其主要参数。晶闸管的技术参数多达40余项,不同类型的晶闸管会具有其自身特殊的参数要求。对于大家常用的双向晶闸管,只需要掌握几下几个主要参数就可以了。 ①通态平均电流丨T(Av)

②反向反复峰值电压VRRM

③断态重复峰值电流丨DRM

④通态峰值电压VTM

⑤门极触发发电流丨GT

⑥门极触发电压ⅤGT。

双向晶闸管广泛应用于交流开关、交流调压、交流电机线性调速、灯具线性调光、交流固态继电器等场合。


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