双向可控硅(TRIAC)的原理图解

双向可控硅(TRIAC)的原理图解

TRIAC的特性
     什么是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。 TRIAC为三端元件，其三端分别为T₁ (第二端子或第二阳极)，T ₂(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。因为它是双向元件，所以不管T₁ ,T₂的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T₁ ,T₂间呈导通状态；反之，加闸极触发信号，则T₁ ,T₂间有极高的阻抗。

             
      
        (a)符号                                (b)构造

                           图1 TRIAC 


二.TRIAC的触发特性:
    由于TRIAC为控制极控制的双向可控硅,控制极电压V_G极性与阳极间之电压V_T1T2四种组合分别如下：
(1). V_T1T2为正, V_G为正。
(2). V_T1T2为正, V_G为负。
(3). V_T1T2为负, V_G为正。
(4). V_T1T2为负, V_G为负。

一般最好使用在对称情况下(1与4或2与3)，以使正负半周能得到对称的结果，最方便的控制方法则为1与4之控制状态，因为控制极信号与V_T1T2同极性。

    
图2 TRIAC之V-I特性曲线

如图2所示为TRIAC之V-I特性曲线，将此图与SCR之VI特性曲线比较，可看出TRIAC的特性曲线与SCR类似，只是TRIAC正负电压均能导通，所以第三象限之曲线与第一象限之曲线类似，故TRIAC可视为两个SCR反相并联TRIAC之T₁-T₂的崩溃电压亦不同，亦可看出正负半周的电压皆可以使TRIAC导通，一般使TRIAC截止的方法与SCR相同，即设法降低两阳极间之电流到保持电流以下TRIAC即截止。

三.TRIAC之触发：
     TRIAC的相位控制与SCR很类似，可用直流信号，交流相位信号与脉波信号来触发，所不同者是V _T1-T2负电压时，仍可触发TRIAC。

四. TRIAC的相位控制：
     TRIAC的相位控制与SCR很类似，但因TRIAC能双向导通之故，在正负半周均能触发、可作为全波功率控制之用，因此TRIAC除具有SCR的优点，更方便于交流功率控制，图3(a)为TRIAC相位控制电路，只适当的调整RC时间常数即可改变它的激发角，图3(b)，(c)分别是激发角为30度时的VT1-T2及负载的电压波形，一般TRIAC所能控制的负载远比SCR小，大体上而言约在600V，40A以下。

 

                    （A）

 

（B）AC两端电压波形             （C）两端电压波形

 

五 .触发装置：
     TRIAC之触发电路与SCR类似,可以用RC电路配合UJT、PUT、DIAC等元件组成的触发电路来触发，这些元件的触发延迟角。都可由改变电路所使用的电阻值来调整，其变化范围在0°～180°之间，正负半周均能导通，而在工业电力控制上，常以电压回授来调整触发延迟角，用以代表负载实际情况的电压回授，启动系统做良好的闭回路控制。这种由回授来控制触发延迟角，常由UJT或TCA785来完成。

 

实验：

应用电路说明
    如图所示,利用TCA785所组成之TRIAC相位控制电路，其动作原理与SCR之TCA785相位控制电路相似，由于TRIAC在电源正负半周均能导通，所以第14脚(控制正半周之激发角)与第15脚(控制负半周之激发角)，均必须使用。由VR1之改变以改变第11脚之控制电压值，则可调整激发角以控制灯泡之亮度。

 

                      利用TCA785做TRIAC之相位控制

 

                               

                         

利用TCA785及脉冲变压器触发TRIAC