双向晶闸管通常与双向触发二极管一起使用。接下来,我们将首先讨论双向触发二极管。
双向触发二极管变成了双端交流器件或双向二极管,与双向晶闸管同时问世。双向触发二极管因其结构简单、价格低廉,常用于触发双向晶闸管,也可构成过压保护电路等。
双向触发二极管和压敏电阻器的区别在于,次敏感电阻器的电阻变化很慢,而双向触发二极管的电阻变化很陡,电阻不是无穷大就是接近零。
一般来说,双向触发二极管处于高阻抗截止状态,只有当施加电压(正向或反向)到双向触发二极管,并且施加的电压高于双向触发二极管的击穿电压时,双向触发二极管击穿并导通。
双向触发二极管的击穿电压一般为几十伏。
双向触发二极管的正向和反向伏安特性几乎完全对称。当施加在器件两端的电压u低于正向导通电压Ubo时,二极管呈现高阻抗状态。当u大于Ubo时,二极管击穿导通进入负阻区,正向电流迅速增大。当u大于反向导通电压Ubr时,二极管也进入负阻区。
下面是由双向触发二极管和双向晶闸管组成的台灯调光电路。电路中,VD1为双向触发二极管,VS1为双向晶闸管,HL1为灯,RP1为调光可变电阻。利用双向触发二极管触发双向晶闸管是一种典型的常用触发电路。
该电路的工作原理如下:接通交流电源后,在交流电压的正半周,220伏交流电通过RP1和R2对电容器C1充电。当C1上的充电电压上升到双向触发二极管的击穿电压以上时,电容C1通过限流电阻R1和双向触发二极管VD1放电到晶闸管控制电极,触发双向晶闸管导通,从而形成灯HL1的电流回路,灯点亮。
在交流电的负半周,由于双向触发二极管既可以在正电压下工作,也可以在反向电压下工作,所以在负半周可以触发双向晶闸管导通,HL1导通。双向触发二极管的特点是能在交流正负半周工作,工作特性相同。
当电阻RP1的阻值发生变化时,电容C1的充电时间常数发生变化,从而可以改变C1上充电电压的上升速度,改变三端双向可控硅开关的导通时间(改变三端双向可控硅开关的导通角),从而可以调节交流周期内流经灯的电流平均值,从而调节灯的亮度。
三端双向可控硅开关的触发特性。
与单向晶闸管一样,双向晶闸管也具有触发控制特性。但其触发控制特性与单向晶闸管不同,即无论正负极之间连接何种极性的电压,只要对其控制电极施加触发脉冲(正脉冲或负脉冲),双向晶闸管均可导通。
三端双向可控硅开关的四象限触发模式:
1.触发方式:**阳极T1为正,第二阳极T2为负,栅极电压g为正,T2为负,特征曲线在**象限,表示正触发。
2.触发方式**阳极T1为正,第二阳极T2为负,栅极电压G为负,T2为正,特征曲线在第二象限,为负触发。
3.触发方式**阳极T1为负,第二阳极T2为正,栅极电压G为负,T2为正,特征曲线在第三象限,为负触发。
4.触发方式:**阳极T1为负,第二阳极T2为正,栅极电压G为正,T2为负,特征曲线在第四象限,表示正触发。
双向晶闸管导通后,G极电压被去除,将继续导通。在这种情况下,进行双向
在电路中,由RP1、R1、R2、C1和VD1组成的VS1为触发电路,其中RP1为电压调节可变电阻。20 V交流电的正半周电压通过RL、RP1和R1为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上,使VD1导通,然后VD1上的电压加到VS1的控制电极上,触发VS1导通。VS1导通后,形成负载RL的电流回路RL工作。
20伏交流电的负半周电压也通过RL、RP1和R1给C1充电。由于VD1是双向触发二极管,因此VD1也可以导通。导通后的负电压施加到VS1的控制电极,触发VS1导通。由于VS1是双向晶闸管,负触发电压也可以使其导通。可以看出,该电路利用双向触发二极管和双向晶闸管可以在交流电的正负半周内工作,并且省去了普通晶闸管调压电路中的桥式整流电路,使电路简单可靠。