双向可控硅的特点及应用 双向可控硅触发电路设计技巧

双向可控硅简介

双向可控硅是在普通可控硅的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的可控硅，而且仅需一个触发电路，是比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC即三端双向交流开关之意。

双向可控硅的特点及应用

双向可控硅可被认为是一对反并联连接的普通可控硅的集成，工作原理与普通单向可控硅相同。双向可控硅有两个主电极T1和T2， 一个门极G， 门极使器件在主电极的正反两个方向均可触发导通，所以双向可控硅在第1和第3象限有对称的伏安特性。双向可控硅门极加正、负触发脉冲都能使管子触发导通，因此有四种触发方式。双向可控硅应用为正常使用双向可控硅，需定量掌握其主要参数，对双向可控硅进行适当选用并采取相应措施以达到各参数的要求。

·耐压级别的选择： 通常把VDRM(断态重复峰值电压)和 VR R M(反向重复峰值电压)中较小的值标作该器件的额定电压。 选用时，额定电压应为正常工作峰值电压的2~3倍，作为允许的操作过电压裕量。

·电流的确定： 由于双向可控硅通常用在交流电路中，因此不用平均值而用有效值来表示它的额定电流值。由于可控硅的过载能力比一般电磁器件小，因而一般家电中选用可控硅的电流值为实际工作电流值的2~3倍。 同时， 可控硅承受断态重复峰值电压VD R M 和反向重复峰值电压 V R R M 时的峰值电流应小于器件规定的IDRM 和 IRRM。

·通态(峰值)电压 VT M 的选择： 它是可控硅通以规定倍数额定电流时的瞬态峰值压降。为减少可控硅的热损耗，应尽可能选择VT M 小的可控硅。

·维持电流： IH 是维持可控硅保持通态所必需的最小主电流，它与结温有关，结温越高， 则 IH 越小。

·电压上升率的抵制： dv/dt指的是在关断状态下电压的上升斜率，这是防止误触发的一个关键参数。此值超限将可能导致可控硅出现误导通的现象。由于可控硅的制造工艺决定了 A2 与 G 之间会存在寄生电容。

双向可控硅触发电路设计技巧

1、过零检测电路

图1和图2中主要介绍了双向可控硅使用的两种情况，我们可以清晰的看出，图1的目的是提高效率，而图2则显示了过零检测电路A、B两点电压输出波形。在图1中，为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V，脉冲宽度应大于20us。图中BT为变压器，TPL521-2为光电耦合器，起隔离作用。当正弦交流电压接近零时，光电耦合器的两个发光二极管截止，三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通，产生负脉冲信号，T1的输出端接到单片机80C51的外部中断0的输入引脚，以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间，然后发出双向可控硅的同步触发信号。这样的电路检测就是过零检测电路。

2、过零触发电路

过零触发电路的图示就是图3，在图片中，我们可以看到光电耦合双向可控硅驱动器。光电偶尔双向可控硅驱动器是光电耦合器的一种，用来驱动双向可控硅BCR并且起到隔离的作用，R6为触发限流电阻，R7为BCR门极电阻，防止误触发，提高抗干扰能力。当单片机80C51的P1.0引脚输出负脉冲信号时T2导通，MOC3061导通，触发BCR导通，接通交流负载。另外，若双向可控硅接感性交流负载时，由于电源电压超前负载电流一个相位角，因此，当负载电流为零时，电源电压为反向电压，加上感性负载自感电动势el作用，使得双向可控硅承受的电压值远远超过电源电压。虽然双向可控硅反向导通，但容易击穿，故必须使双向可控硅能承受这种反向电压。一般在双向可控硅两极间并联一个RC阻容吸收电路，实现双向可控硅过电压保护，图3中的C2、R8为RC阻容吸收电路。