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雙向晶閘管的內部結構與工作特性

發布時間:2014/12/22 20:06:44 訪問次數:1326

   隨著半導體技術的不斷發展,在單向晶閘管制作的基礎上又出現了一種能夠雙向導電的硅晶體元件——雙向晶閘管。由于雙向晶閘管具有正、HAT2240C反兩個方向都能控制導通的特性,而且又有觸發電路簡單、工作穩定可靠等優點,因此,在燈光調節、溫度控制、交流電機調速、各種交流調壓和無觸點交流開關電路中得到了廣泛的應用。

   從外形上看,雙向晶閘管和單向晶閘管沒有太大區別,它也有三個電極。但是,它的三個極中除了其中一個電極G仍叫做控制極外,另外兩個電極通常卻不再叫做陽極和陰極,而是稱為主電極Tl和T2。它的符號也和單向晶閘管不同,它是把兩個單向晶閘管反接在一起畫成的,如圖2 - 73所示。在我國雙向晶閘管的型導一般用“3CTS”表示;國外的資料用“TRIAC”來表示。

    從外形結構上看,它有螺栓型、平板型以及其他外形結構。雙向晶閘管的額定電流在200A以上的大部分采用平板型;中等電流大小的則采用螺栓型;而額定電流在幾安或幾百毫安的,則通常采用塑封外形結構。

   從內部結構來看,雙向晶閘管是一種N-P-N-P-N型五層結構的半導體器件,如圖2 - 73 (a)所示。

       

   為了便于分析,我們不妨把圖2 - 73 (a)看成是由左右兩部分組合而成的雙向晶閘管,如圖2 - 73 (b)所示。這樣,原來的雙向晶閘管被分解成兩個P-N---P-N型結構的單向晶閘管。

   如果把左邊從下往上看的Pl-Nl--P2--N2部分叫做正向的話,那么右邊從下往上看的N3-Pl-Nl--P2部分就成為反向,它們之間正好是一正一反地并聯在一起。我們把這種連接叫做反向并聯。一個雙向晶閘管在電路中的作用和兩只單向晶閘管反向并聯起來是等

效的,這也正是雙向晶閘管為什么會有雙向控制導通特性的根本原因。雙向晶閘管的電路符號如圖2 - 73 (c)所示。

   對于兩只反向并聯的單向晶閘管來說,因為它們各自都有自己的控制極,所以必須通過兩個控制極的協調工作,才能達到控制電路酌目的。而雙向晶閘管只有一個控制極,通過這唯一的控制極就能控制雙向晶閘管的正常工作。顯然,它的觸發電路比兩只反向并聯的單向晶閘管的觸發電路要簡單得多。

   雙向晶閘管不僅給設計和制造帶來很多方便,而且也使電路的可靠性得到提高、設備體積縮小、質量減輕,這是雙向晶閘管突出的優點。



   隨著半導體技術的不斷發展,在單向晶閘管制作的基礎上又出現了一種能夠雙向導電的硅晶體元件——雙向晶閘管。由于雙向晶閘管具有正、HAT2240C反兩個方向都能控制導通的特性,而且又有觸發電路簡單、工作穩定可靠等優點,因此,在燈光調節、溫度控制、交流電機調速、各種交流調壓和無觸點交流開關電路中得到了廣泛的應用。

   從外形上看,雙向晶閘管和單向晶閘管沒有太大區別,它也有三個電極。但是,它的三個極中除了其中一個電極G仍叫做控制極外,另外兩個電極通常卻不再叫做陽極和陰極,而是稱為主電極Tl和T2。它的符號也和單向晶閘管不同,它是把兩個單向晶閘管反接在一起畫成的,如圖2 - 73所示。在我國雙向晶閘管的型導一般用“3CTS”表示;國外的資料用“TRIAC”來表示。

    從外形結構上看,它有螺栓型、平板型以及其他外形結構。雙向晶閘管的額定電流在200A以上的大部分采用平板型;中等電流大小的則采用螺栓型;而額定電流在幾安或幾百毫安的,則通常采用塑封外形結構。

   從內部結構來看,雙向晶閘管是一種N-P-N-P-N型五層結構的半導體器件,如圖2 - 73 (a)所示。

       

   為了便于分析,我們不妨把圖2 - 73 (a)看成是由左右兩部分組合而成的雙向晶閘管,如圖2 - 73 (b)所示。這樣,原來的雙向晶閘管被分解成兩個P-N---P-N型結構的單向晶閘管。

   如果把左邊從下往上看的Pl-Nl--P2--N2部分叫做正向的話,那么右邊從下往上看的N3-Pl-Nl--P2部分就成為反向,它們之間正好是一正一反地并聯在一起。我們把這種連接叫做反向并聯。一個雙向晶閘管在電路中的作用和兩只單向晶閘管反向并聯起來是等

效的,這也正是雙向晶閘管為什么會有雙向控制導通特性的根本原因。雙向晶閘管的電路符號如圖2 - 73 (c)所示。

   對于兩只反向并聯的單向晶閘管來說,因為它們各自都有自己的控制極,所以必須通過兩個控制極的協調工作,才能達到控制電路酌目的。而雙向晶閘管只有一個控制極,通過這唯一的控制極就能控制雙向晶閘管的正常工作。顯然,它的觸發電路比兩只反向并聯的單向晶閘管的觸發電路要簡單得多。

   雙向晶閘管不僅給設計和制造帶來很多方便,而且也使電路的可靠性得到提高、設備體積縮小、質量減輕,這是雙向晶閘管突出的優點。



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