三条第三圈子

在本教程中,我们将了解TRIAC的一些基础知识。在此过程中,我们将理解TRIAC的结构,符号,工作,特征,应用。

介绍

如我们所知,SCR作为单向设备并且具有反向阻塞特性,可防止反向偏置条件中的电流。但对于许多应用,需要双向控制电流,特别是在交流电路中。为了实现与SCR,两个SCR必须在反并联中连接,以控制输入的正和负半周期。

然而,这种结构可以由称为三条转向带的特殊半导体器件代替以实现双向控制。TRIAC是双向开关装置,可以有效且准确地控制AC功率。这些通常用于电机速度控制器,交流电路,压力控制系统,灯光调光器和其他AC控制设备。

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TRIAC基础知识

TRIAC是晶体管家庭的重要成员。它是一种双向装置,可以通过正向和反向偏置条件中的电流,因此它是AC控制装置。三折相当于与一个栅极端子连接的两个回到后退SCR,如图所示。

TRIAC是三极管交流开关的缩写。Tri意味着由三个端子和AC组成的设备,即它控制AC电源,或者它可以在交流电流的两个方向上进行。

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TRIAC具有三个端子,即主终端1(MT1),主端子2(MT2)和栅极(G),如图所示。如果MT1相对于MT2向前偏置,则电流从MT1流到MT2。类似地,如果MT2相对于MT1向前偏置,则电流从MT2流到MT1。

每当用适当的栅极脉冲触发栅极时,可以实现上述两个条件。与SCR类似,通过将适当的电流脉冲注入栅极终端,也转动TRIAC。打开后,它会在其传导上丢失栅极控制。通过将电流通过主终端将电流降低到零可以关闭,因此可以关闭。

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建造三条重罪

三折是五层,三个终端半导体器件。在SCR的情况下,端子标记为MT1,MT2作为阳极和阴极端子。并且栅极表示为类似于晶闸管的G.栅极端子通过金属接触连接到N4和P2区域,并且它靠近MT1端子。

终端MT1连接到两个N2和P2区域,而MT2连接到N3和P1区域。因此,连接到装置的P和N个区域的端子MT1和MT2,因此这两个端子之间的施加电压的极性决定了通过设备的层的电流。

建造

通过栅极打开,MT2相对于MT1为正向偏置的Traic制成正。因此,TRAIC以前向阻塞模式操作,直到三端双向可控硅的电压小于前向断路器电压。类似地,对于反向偏置的三端双向可控硅,MT2相对于具有栅极打开的MT1为负。

直到三端双向可控硅的电压小于反向断路器电压,直到反向断路器电压,设备以反向阻挡模式操作。可以通过栅极端子处的正电压或负电压来导电Traic。

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TRIAC的工作和运作

由于它是一种双向器件,所以可以将各种负压和正压的组合连接到可控硅端子上。使可控硅工作于四种不同的工作象限或模式的四种可能的电极电位组合如下所示。

  1. MT2相对于MT1是阳性的,具有相对于MT1的栅极极性正极。
  2. MT2相对于MT1是阳性的,具有相对于MT1的栅极极性为负。
  3. MT2相对于MT1为负,门极相对于MT1为负。
  4. MT2相对于MT1是否定的,对于MT1,具有栅极极性正极的MT1。

通常,在第二象限或模式下锁存电流较高,而第四模式的闸门触发电流较高,与任何三端双向可控硅的其他模式相比较高。

大多数应用程序,使用负触发电流电路,即表示2和3象限用于双向控制中的可靠触发,并且当栅极灵敏度至关重要时也是关键的。栅极感光度最高,用模式1和4通常采用。

模式1:MT2是正,正栅极电流

当栅极终端相对于MT1进行正面时,栅电流流过P2和N2结。当该电流流动时,P2层被电子淹没,并且进一步地将这些电子漫射到结j2(或p2-n1结)的边缘。

N1层收集的这些电子在N1层上形成了一个空间电荷。因此,更多的空穴从P1区域扩散到N1区域以中和空间负电荷。这些空穴到达接点J2,并在P2区域产生空间正电荷,这导致更多的电子从N2注入到P2。

这导致正再生,最后将主电流从MT2流到MT1通过区域P1-N1-P2-N2。

模式

模式2:MT2是正,负栅电流

当MT2是正的并且栅极端子相对于MT1相对于MT1,栅极电流流过P2-N4结。该栅极电流向前偏置辅助P1N1P2N4结构的P2-N4结。结果这导致三次自由主义者最初通过P1N1P2N4层进行。

这进一步提高了P2N2之间的电位朝向MT2的电位。这导致电流从左右建立在P2层中,该P2层向前偏置结P2N2。因此,主要结构P1N1P2N2开始进行。

最初进行的辅助结构P1N1P2N4被认为是驾驶SCR,而后来进行的结构P1N1P2N2被认为是主SCR。因此,导频SCR的阳极电流用作主SCR的栅极电流。在该模式下对栅极电流的敏感性较小,因此需要更多的栅极电流来转动三端双向可控硅。

mode2.

模式3:MT2是负,正栅电流

在这种模式下,使MT2相对于MT1为负,通过在栅极和MT1端子之间施加正电压使器件ON。开关由N2发起,N2作为远程栅极控制,引导可控硅开关的结构为P2N1P1N3。

外部栅极电流向前偏置结P2-N2。N2层将电子注入P2层,然后通过结P2N1收集。这结果增加了通过P2N1结的电流。

5.

从层P2注入的孔通过N1区域扩散。这在P区域建立了正面空间。因此,来自N3的更多电子被扩散成P1以中和正空间电荷。

因此,这些电子到达了结J2并在N1Region中产生负空间电荷,这导致从P2注入到区域N1中的更多孔。该再生过程继续,直到结构P2N1P1N3打开三端双向可控硅并进行外部电流。

由于TRIAC由远程栅极N2接通,因此该装置对该模式的正栅电流不太敏感。

模式4:MT2为负,负栅电流

在该模式中,N4充当远程栅极并将电子注入P2区域。外部栅极电流向前偏置结P2N4。通过P2N1结来收集来自N4区域的电子增加了P1N1结的电流。

因此,结构P2N1P1N3通过再生动作导通。与模式3中的正栅电流相比,TRIAC在该模式中更敏感。

6.

从上述讨论中,得出结论,模式2和3的敏感构造不太敏感,需要更多的栅极电流来触发三端双向可控硅,而更常见的三端双向可控硅的触发模式是1和4,其具有更大的灵敏度。在实践中,选择更敏感的操作模式,使得栅极的极性是与终端MT2的极性匹配。

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V-I TRIAC的特征

像晶闸管中的两个晶闸管一样的特拉序功能与第1和第3象限中的三次自动转移的VI特性将类似于晶闸管的VI特性。当终端MT2相对于MT1终端是正的时,据说该TRAIC将处于前向阻塞模式。

如果设备上的电压低于断路电压,则小漏电流流过设备。一旦达到设备的破坏电压,则如下图所示,转动转动。

然而,还可以通过施加栅极脉冲以使得通过装置的电流超过TRIAC的锁定电流来打开VBO下方的TRIAC。

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类似地,当终端MT2相对于MT1被否定为负时,Traic是反向阻挡模式。小漏电流流过设备,直到它被破坏电压或栅极触发方法触发。因此,栅极的正或负脉冲在两个方向上触发了三条件。

TRIAC开始导通的电源电压取决于栅极电流。如果栅极是更大的,则较小的将是TRIAC接通的电源电压。上面讨论的模式-1触发用于第一象限,而第3象限使用模式-3触发。

由于TRIAC的内部结构,锁存电流,栅极触发电流和保持电流的实际值在不同的操作模式中可以略微不同。因此,游戏的评级比晶闸管相当低。

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好处

可以通过在栅极施加的正极和负极性电压来触发TRIAC。

  • 它可以操作和切换交流波形的两个半周期。
  • 与需要两个散热器尺寸略小的散热器的反并联晶闸管配置相比,三条双向可控硅件需要略大尺寸的单个散热器。因此,TRIAC在交流电源应用中节省了空间和成本。
  • 在DC应用中,需要SCR与并行二极管连接以防止反向电压。但是,在没有二极管的情况下,TRIAC可以在没有二极管的情况下工作,可以在任一方向上进行安全击穿。

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缺点

  • 与晶闸管相比,这些较低的额定值可用。
  • 在选择栅极触发电路时需要仔细考虑,因为在向前和反向偏见的条件下可以触发三条离子。
  • 与可控硅相比,它们具有较低的dv/dt额定值。
  • 这些具有非常小的开关频率。
  • 三端双向可控硅比晶体管不太可靠。

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应用程序

由于AC的双向控制,TRIACS用作交流电源控制器,风扇控制器,加热器控制器,用于SCR的触发装置,三个位置静电开关,光调光器等TRIAC作为开关和相位控制应用。

TRIAC作为高电源开关

由于TRIAC使用低栅极电压和电流来控制高负载电压和电流,通常在许多切换操作中用作开关装置。下图显示了TRIAC作为开/关交流开关的使用,以控制高功率灯。

当开关S处于位置1时,TRIAC处于前向阻塞模式,因此灯保持在关闭状态。如果将开关抛入位置2,则小栅极电流流过栅极端子并因此流动转动。这进一步使灯开启以提供完全输出。

8.作为开关的特性

使用TRIAC的相控制

与SCR一样,与三端双向可控硅也可以实现对负载的平均功率的相位控制方法。通过控制输入AC的每半周期中的触发角度,控制输送到负载的功率。触发被延迟的延迟被称为延迟角度和三端双向可控硅传导被称为导电角的角度。

下图显示了TRIAC用于相位控制方法的使用,以便为负载产生可变功率。二极管D1和D2将电流流到正极和负半周期的栅极端子。

9.使用TRIAC的同步

一旦输入交流电源被送到电路,就可以堵塞状态(前向或反向),条件是施加的电压小于VBO或栅极电流小于最小栅极电流。在输入的正半周期期间,二极管D1正向偏置,因此将正栅电流施加到栅极。

因此,栅极被触发,从而TRIAC进入导通状态。在输入的负半周期期间,二极管D2是向前偏置的,因此栅极电流流过它,从而打开TRIAC接通。

同样地,通过施加适当的栅极信号,在任一方向上控制输送到负载的交流电力。通过改变上述电路中的电阻R2来控制三端双向可控硅的导通角。

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TRIAC VS SCR.

  • TRIAC是一种双向装置,而SCR是单向设备。
  • TRIAR端子是MT2,MT1和栅极,而SCR具有阳极,阴极和栅极端子。
  • 对于正极和负栅极电流,Traic导电但仅在栅极电流上的方向上导通SCR。
  • TRIAC可以进行四种不同的操作模式,而SCR一种操作模式是可能的。
  • 与SCR相比,TRIAC可在较少的评级中获得。
  • 三端双向可控硅特征在第一和第三象限中铺设,而SCR特性在第一象限中铺设。
  • 可靠性不如可控硅。

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