雙向觸發二極管是一種二端交流器件(DIAC),它的結構簡單、價格低廉,與雙向晶閘管同時問世,因此與雙向晶閘管有着密切的聯系,作用是常用來觸發雙向晶閘管。
1、結構、符号、等效電路
如下圖是雙向觸發二極管的結構、符号、等效電路及伏安特性圖。它是三層對稱性的二端半導體器件,等效于基極開路、發射極與集電極對稱的NPN晶體管。其正、反向伏安特性完全對稱。在一般情況下,雙向觸發二極管呈高阻截止狀态。工作原理:當外加電壓(不分正負)的幅值大于雙向觸發二極管的轉折電壓時,它便會擊穿導通也就是說隻要在它的控制極上加上正的或負的觸發脈沖,都能使管子觸發導通。
二、什麼是晶閘管(可控矽)
晶閘管又稱為可控矽整流器,我們經常也叫可控矽,單向可控矽它是PNPN四層半導體結構,中間形成三個PN結,總共有三個極:陽極,陰極和控制極。
1、工作原理
隻要在陽極和陰極加正向電壓并且控制闆極有觸發電流就能導通。值得注意的是:可控矽一旦導通,控制電壓便失去了對它的控制作用,不論有沒有控制電壓,也不論控制電壓的極性如何,将一直處于導通狀态。要想關斷,隻有把陽極電壓降低到某一臨界值或者施加反向電壓。
而對于雙向晶閘管來說,它相當于兩個單向晶閘管的反向并聯,這樣的話雙向晶閘管在正、反兩個方向上都能夠控制導電,因此,雙向晶閘管的正、反向伏安特性曲線具有對稱性,所以給雙向晶閘管的控制極加正的或負的觸發脈沖,都能使管子觸發導通,因此普遍用于交流控制開關場合。
三、雙向觸發二極管與可控矽應用電路1、調光調壓電路
雙向觸發二極管觸發雙向可控矽的調光調壓電路是典型應用電路的一種。
工作過程:當電路接通交流市電220V後,交流市電便通過負載電阻R1、電位器RP1 向電容器C1不斷充電,當電容器C1上的充電電壓高于雙向觸發二極管的轉折電壓時候,此時電容器C 便通過雙向觸發二極管VD向雙向可控矽T1的控制極G放電,觸發可控矽T1導通。
值得注意的是:改變電位器RP1的阻值便可改變向C1充電的速度,也就改變了雙向可控矽的導通角,進而改變通過燈泡的平均電流值,實現連續調光調壓的目的。由于雙向觸發二極管在正、反電壓下均能工作。電容容量可以用小一點的,使觸發電路的功耗小,這種電路可用作台燈、舞台燈光的調光及電風扇電機的調速之用。
2、過壓保護電路
如圖所示,這是由雙向觸發二極管與雙向可控矽組成的過壓保護電路。
工作過程:電壓正常工作時候,加在雙向觸發二極管兩端的電壓小于轉折電壓,此時VD不導通,同時雙向可控矽T1也處于截止狀态,輸出負載RL可得到正常的供電。一旦供電電壓超出限定值時,也就是說瞬态電壓超過雙向觸發二極管轉折電壓,VD導通并觸發雙向可控矽T1也導通,使後面的負載RL免受過壓損害。
3、無觸點交流開關電路
如下圖,這是無觸點交流開關電路,可以代替大功率的交流繼電器,特點是工作可靠、無火花幹擾等。
工作過程:開關管Q1控制觸發二極管導通,觸發二極管産生觸發脈沖,脈沖通 過脈沖變壓器耦合到雙向可控矽T1控制極,控制可控矽導通,這樣使得觸發電路與主電路沒有電氣聯系。
雙向觸發二極管與可控矽應用電路還有很多,例如脈沖信号發生器等。
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