TRIAC基礎知識簡(jiǎn)介

2021-01-28

了解交流電三極管（TRIAC），包括其結構，電路特性，應用和測試步驟。

晶閘管是用作電子開(kāi)關(guān)的各種半導體組件的常用術(shù)語(yǔ)。像機械開(kāi)關(guān)一樣，晶閘管只有兩種狀態(tài)：接通（導電）和斷開(kāi)（不導電）。除開(kāi)關(guān)外，它們還可用于調節提供給負載的電量。 

晶閘管通常用于高電壓和高電流。交流電三極管（TRIAC）和可控硅整流器（SCR）是最常用的晶閘管器件。本文探討了TRIAC的構造，特性和應用。 

什么是可控硅？

TRIAC是雙向三電極AC開(kāi)關(guān)，它允許電子沿任一方向流動(dòng)。它等效于兩個(gè)SCR反向并聯(lián)連接，其柵極相互連接。

像SCR的柵極信號一樣，雙向可控硅觸發(fā)雙向導通。TRIAC旨在為開(kāi)發(fā)改進(jìn)的交流電源控制提供一種手段。

TRIAC有多種包裝形式。它們可以處理各種電流和電壓。與SCR相比，TRIAC通常具有相對較低的電流能力-通常限制在50 A以下，并且在大電流應用中無(wú)法替代SCR。

TRIAC被認為具有通用性，因為它們能夠在其端子兩端使用正電壓或負電壓來(lái)工作。由于SCR具有僅沿一個(gè)方向傳導電流的缺點(diǎn)，因此使用TRIAC可以更好地控制AC電路中的低功率。

TRIAC施工 

盡管TRIAC和SCR看起來(lái)相似，但其原理圖符號卻不相同。TRIAC的端子是柵極，端子1（T1）和端子2（T2）。參見(jiàn)圖1。 

圖1. TRIAC端子包括柵極，端子1（T1）和端子2（T2）。

沒(méi)有陽(yáng)極和陰極的名稱(chēng)。電流可以通過(guò)主開(kāi)關(guān)端子T1和T2沿任一方向流動(dòng)。端子1是所有電壓的參考端子。端子2是可以連接散熱器的外殼或金屬安裝接線(xiàn)片。 

TRIAC觸發(fā)電路及其優(yōu)勢

TRIAC阻止T1和T2之間任一方向的電流?？赏ㄟ^(guò)提供給柵極的瞬時(shí)正脈沖或負脈沖來(lái)觸發(fā)雙向可控硅導通。

如果將適當的信號施加到TRIAC門(mén)，則它會(huì )導電。TRIAC保持關(guān)閉狀態(tài)，直到在A點(diǎn)觸發(fā)門(mén)為止。請參見(jiàn)圖2。

圖2. TRIAC保持關(guān)閉狀態(tài)，直到觸發(fā)其柵極。

在點(diǎn)A，觸發(fā)電路為門(mén)脈沖，并且TRIAC導通，從而允許電流流動(dòng)。

在B點(diǎn)，正向電流減小為零，并且TRIAC截止。

可以將觸發(fā)電路設計為生成在任意點(diǎn)以正半周或負半周變化的脈沖。因此，傳遞給負載的平均電流可能會(huì )發(fā)生變化。 

TRIAC的一個(gè)優(yōu)勢是，幾乎不會(huì )因轉化為熱量而浪費電力。當阻止電流時(shí)會(huì )產(chǎn)生熱量，而不是在關(guān)閉電流時(shí)會(huì )產(chǎn)生熱量。TRIAC完全打開(kāi)或完全關(guān)閉。它永遠不會(huì )部分限制電流。

TRIAC的另一個(gè)基本特征是不存在高電壓和高電流的反向擊穿條件，例如二極管和SCR中的反向擊穿條件。

如果雙向可控硅兩端的電壓過(guò)高，則雙向可控硅會(huì )導通。一旦接通，可控硅可以傳導相當大的電流。

雙向可控硅的特性曲線(xiàn)

TRIAC的特性基于T1作為電壓參考點(diǎn)。顯示的電壓和電流極性是T2相對于T1的極性。

柵極的極性也相對于T1。參見(jiàn)圖3。 

圖3. TRIAC特性曲線(xiàn)顯示了觸發(fā)導通時(shí)的TRIAC特性。 

同樣，可控硅可以被任一極性的柵極電流（IG）沿任一方向觸發(fā)導通。 

TRIAC應用

由于TRIAC的多功能性，通常代替機械開(kāi)關(guān)使用。同樣，在安培數較低的情況下，TRIAC比背靠背SCR更經(jīng)濟。

單相電動(dòng)機啟動(dòng)器

通常，電容器啟動(dòng)或分相電動(dòng)機必須在不希望使用機械斷路啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或什至危險的情況下運行。在這種情況下，可以用TRIAC代替機械式啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。參見(jiàn)圖4。

圖4.可以用TRIAC代替機械式啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。

TRIAC不會(huì )在電弧中運行，因此可以在這樣的危險環(huán)境中運行。柵極和截止信號通過(guò)電流互感器提供給TRIAC。

隨著(zhù)電動(dòng)機的加速，電流互感器中的電流減小，并且互感器不再觸發(fā)TRIAC。在TRIAC關(guān)閉的情況下，啟動(dòng)繞組從電路中移出。

TRIAC的測試程序

TRIAC應在運行條件下使用示波器進(jìn)行測試。DMM可用于在TRIAC不在電路中的情況下進(jìn)行粗略測試。參見(jiàn)圖5。

圖5. DMM可用于對不在電路中的TRIAC進(jìn)行粗略測試。 

要使用DMM測試TRIAC，請執行以下步驟：

將數字萬(wàn)用表設置為Ω刻度。

將負極導線(xiàn)連接到主端子1。

將正極導線(xiàn)連接到主端子2。DMM的讀數應為無(wú)窮大。

使用跳線(xiàn)將柵極與主端子2短路。DMM的讀數應幾乎為0。移開(kāi)導線(xiàn)后，零讀數應保持不變。

顛倒DMM導線(xiàn)，使正極導線(xiàn)在主端子1上，負極導線(xiàn)在主端子2上。DMM的讀數應為無(wú)窮大。

使用跳線(xiàn)將TRIAC的柵極與主端子2短路。DMM的讀數應幾乎為0。拆下導線(xiàn)后，零讀數應保持不變。