雙向可控硅介紹
“雙向可控硅”：是在普通可控硅的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路，是比較理想的交流開關(guān)器件。其英文名稱TRIAC即三端雙向交流開關(guān)之意。
兩極雙向可控硅用萬用表測(cè)量好壞
方法一： 測(cè)量極間電阻法。將萬用表置于皮R×1k檔，如果測(cè)得T2－T1、T2－G之間的正反向電阻接近∞，而萬用表置于R×10檔測(cè)得T1－G之間的正反向電阻在幾十歐姆 時(shí)，就說明雙向可控硅是好的，可以使用；反之，若測(cè)得T2－T1，、T2－G之間的正反向電阻較小甚或等于零．而Tl－G之間的正反向電阻很小或接近于零時(shí)．就說明雙向可控硅的性能變壞或擊穿損壞。不能使用；如果測(cè)得T1－G之間的正反向電阻很大（接近∞）時(shí)，說明控制極G與主電極T1之間內(nèi)部接觸不良或開路損壞，也不能使用。
方法二： 檢查觸發(fā)導(dǎo)通能力。萬用表置于R×10檔：①如圖，1（a）所示，用黑表筆接主電極T2，紅表筆接T1，即給T2加正向電壓，再用短路線將G與T1（或T2）短接一下后離開，如果表頭指針發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)并停留在一固定位置，說明雙向可控硅中的一部分（其中一個(gè)單向可控硅）是好的，如圖1（b）所示，改黑表筆接主電極T1，紅表筆接T2，即給T1加正向電壓，再用短路線將G與T1（或T2）短接一下后離開，如果結(jié)果同上，也證明雙向可控硅中的另一部分（其中的一個(gè)單向可控硅是好的。測(cè)試到止說明雙向可控硅整個(gè)都是好的，即在兩個(gè)方向（在不同極性的觸發(fā)電壓證）均能觸發(fā)導(dǎo)通。
方法三：檢查觸發(fā)導(dǎo)通能力。如圖2所示．取一只10uF左右的電解電容器，將萬用 表置于R×10k檔（V電壓），對(duì)電解電容器充電3~5s后用來代替圖1中的短路線，即利用電容器上所充的電壓作為觸發(fā)信號(hào)，然后再將萬用表置于R×10檔，照?qǐng)D2（b）連接好后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)，電容C的極性可任意連接，同樣是碰觸一下后離開，觀察表頭指針偏轉(zhuǎn)情況，如果測(cè)試結(jié)果與“方法二’相同，就證明雙向可控硅是好的。
雙向可控硅觸發(fā)電路
雙向可控硅是一種功率半導(dǎo)體器件，也稱雙向晶閘管，在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，可作為功率驅(qū)動(dòng)器件，由于雙向可控硅沒有反向耐壓?jiǎn)栴}，控制電路簡(jiǎn)單，因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。雙向可控硅接通的一般都是一些功率較大的用電器，且連接在強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)中，其觸發(fā)電路的抗干擾問題很重要，通常都是通過光電耦合器將單片機(jī)控制系統(tǒng)中的觸發(fā)信號(hào)加載到可控硅的控制極。為減小驅(qū)動(dòng)功率和可控硅觸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的干擾，交流電路雙向可控硅的觸發(fā)常采用過零觸發(fā)電路。過零觸發(fā)是指在電壓為零或零附近的瞬間接通。由于采用過零觸發(fā)，因此上述電路還需要正弦交流電過零檢測(cè)電路。
1 過零檢測(cè)電路
電路設(shè)計(jì)如圖1 所示，為了提高效率，使觸發(fā)脈沖與交流電壓同步，要求每隔半個(gè)交流電的周期輸出一個(gè)觸發(fā)脈沖，且觸發(fā)脈沖電壓應(yīng)大于4V ，脈沖寬度應(yīng)大于20us.圖中BT 為變壓器，TPL521 - 2 為光電耦合器，起隔離作用。當(dāng)正弦交流電壓接近零時(shí)，光電耦合器的兩個(gè)發(fā)光二極管截止，三極管T1基極的偏置電阻電位使之導(dǎo)通，產(chǎn)生負(fù)脈沖信號(hào)，T1的輸出端接到單片機(jī)80C51 的外部中斷0 的輸入引腳，以引起中斷。在中斷服務(wù)子程序中使用定時(shí)器累計(jì)移相時(shí)間，然后發(fā)出雙向可控硅的同步觸發(fā)信號(hào)。過零檢測(cè)電路A、B 兩點(diǎn)電壓輸出波形如圖2 所示。
2 過零觸發(fā)電路
電路如圖3所示，圖中MOC3061為光電耦合雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器，也屬于光電耦合器的一種，用來驅(qū)動(dòng)雙向可控硅BCR 并且起到隔離的作用，R6 為觸發(fā)限流電阻，R7為BCR門極電阻，防止誤觸發(fā)，提高抗干擾能力。當(dāng)單片機(jī)80C51 的P1. 0 引腳輸出負(fù)脈沖信號(hào)時(shí)T2 導(dǎo)通，MOC3061 導(dǎo)通，觸發(fā)BCR 導(dǎo)通，接通交流負(fù)載。另外，若雙向可控硅接感性交流負(fù)載時(shí)，由于電源電壓超前負(fù)載電流一個(gè)相位角，因此，當(dāng)負(fù)載電流為零時(shí)，電源電壓為反向電壓，加上感性負(fù)載自感電動(dòng)勢(shì)el 作用，使得雙向可控硅承受的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電源電壓。雖然雙向可控硅反向?qū)ǎ菀讚舸?，故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。一般在雙向可控硅兩極間并聯(lián)一個(gè)RC阻容吸收電路，實(shí)現(xiàn)雙向可控硅過電壓保護(hù)，圖3 中的C2 、R8 為RC 阻容吸收電路。
雙向可控硅結(jié)構(gòu)原理圖
雙向可控硅屬于NPNPN五層器件，三個(gè)電極分別是T1、T2、G。盡管從形式上可將雙向可控硅看成兩只普通可控硅的組合，但實(shí)際上它是由7只晶體管和多只電阻構(gòu)成的功率集成器件。
因該器件可以雙向?qū)ǎ食T極G以外的兩個(gè)電極統(tǒng)稱為主端子，用T1、T2。表示，不再劃分成陽極或陰極。其特點(diǎn)是，當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1，的電壓均為正時(shí)，T2是陽極，T1是陰極。反之，當(dāng)G極和T2極相對(duì)于T1的電壓均為負(fù)時(shí)，T1變成陽極，T2為陰極。雙向可控硅由于正、反向特性曲線具有對(duì)稱性，所以它可在任何一個(gè)方向?qū)ā?/p>
相比于單向可控硅，雙向可控硅在原理上最大的區(qū)別就是能雙向?qū)?，不再有陽極陰極之分，取而代之以T1和T2，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2（a）所示，如果不考慮G級(jí)的不同，把它分割成圖2（b）所示，可以看出相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向并聯(lián)而成，如圖2（c）所示連接。
