可控硅-工作和应用电路

可以将三次自由射频与锁定继电器进行比较。它一旦电源电压仍然高于零伏或供应极性，就会立即立即关闭并关闭，并且将保持关闭，或者不会改变供应极性。

如果电源是AC（交流电流），则在AC循环交叉零线的时段期间将打开TRIAC，但在重新触发时将关闭并打开。

TRIAC作为静态开关的优点

• 在交流电路中，可有效地将双向可控硅替换为控制负载的机械开关或继电器。
• 可控硅可配置为通过最小电流触发切换相对较重的负载。
• 当TRIACS进行（关闭）时，它们不会产生去抖动效果，如机械开关。
• 当TRIACS关闭时（AC零横穿），它在不产生任何瞬态的情况下这样做，因为反势EMF等。
• TRIACS还消除了联系人或电弧问题的融合，以及其他形式的磨损和撕裂，这些磨损通常在基于机械的电气开关中看到。
• 可控硅具有灵活的触发功能，允许它们在输入交流周期的任何给定点通过低电压正信号跨栅极和共地进行切换。
• 该触发电压可以来自任何直流源，例如电池或来自AC供应本身的整流信号。在任何情况下，只要每个半周期交流波形都通过零交叉（电流）线，就会通过零交叉（电流）线，如下所示：

如何打开可控硅

三脚离子由三个终端组成：门，A1，A2，如下所示：

要打开双向晶闸管谐振器，必须在其栅极引脚（G）上施加栅极触发电流。这导致栅极电流流过栅极和端子A1。相对于双向晶闸管的A1端子，栅极电流可能为正或负。A1端子可与栅极控制电源的负VSS线或正VDD线共用。

下图显示了双向晶闸管及其内部硅结构的简化示意图。

当触发电流加到可控硅门时，可控硅门通过其内置的二极管背靠背地嵌在G端和A1端之间。这两个二极管安装在可控硅的P1-N1和P1-N2结上。

双向可控硅触发象限

根据栅极电流的极性，通过四个象限来实现三端双向可控硅的触发，如下所示：

根据可控硅的种类和类别，这些触发象限可以实际应用，如下所示:

Q2和Q3是可控硅的推荐触发象限，因为它允许最小的消耗和可靠的触发。

不建议使用Q4触发象限，因为它需要更高的栅极电流。

双向晶闸管的重要触发参数

我们知道可控硅可以通过一个相对较小的Gate端子直流触发电源在其A1/A2端子上切换大功率交流负载。

在设计TRIAC控制电路时，其闸门触发参数变得至关重要。触发参数是：TRIAC栅极沟触发电流IGT，栅极触发电压VGT和栅极锁定电流IL。

• 打开三端双向可控硅的最小栅极电流称为栅极触发电流IGT。这需要施加栅极和TRIAC的A1端子，这是栅极触发电源的共同点。
• 栅极电流应高于规定的最低工作温度下的额定值。这确保了可控硅在所有情况下的最佳触发。理想情况下，IGT值应该比数据表中的额定值高2倍。
• 施加栅极的触发电压和三端双向可控硅的A1端子被称为VGT。它通过电阻器施加，这将很快讨论。
• 有效地锁存可控硅的栅电流是锁存电流，我们将其设为LT。当负载电流达到LT值时，就会发生锁存，只有在此之后，即使栅电流被移除，锁存仍能实现。
• 上述参数在25°C的环境温度下指定，并且可以统计显示随这种温度变化的变化。

可控硅的非隔离触发有两种基本模式，第一种方式如下图所示:

这里，施加在三端双向可控硅的栅极和A1端子上施加等于VDD的正电压。在此配置中，我们可以看到A1也连接到栅极电源源的VSS或负线。这是重要的，否则TRIAC将永远不会回应。

第二种方法是将负电压施加到TRIAC门，如下所示：

此方法与前一个相同除外极性。由于栅极用负电压触发，因此现在与VDD线代替栅极源电压的VSS共同连接A1端子。再次，如果没有完成这一点，则会失败将失败。

计算栅极电阻器

栅极电阻将IGT或栅极电流设定为TRIAC以确保必要的触发。随着低于指定的25°C结温的温度降低，该电流增加。

例如，如果指定的IgT在25℃下为10 mA，则在0℃下可以增加15mA。

为了确保电阻能够在0°C处提供足够的IGT，必须计算来自源的最大可用VDD。

建议值约为5V门VGT的160至180欧姆1/4瓦特。如果您的环境温度相当恒定，则更高的值也会起作用。

通过外部直流或现有交流触发：如下图所示，triac可以通过外部直流电源（如电池或太阳能电池板）或AC/DC适配器进行切换。或者，它也可以从现有交流电源本身触发。

这里，开关S1对其具有可忽略的压力，因为它通过电阻器切换三端双向可控硅，导致最小电流通过S1，从而从任何类型的磨损中保存它。

通过簧片继电器切换三次自行循点：为了通过移动物体切换三条件，可以掺入磁性触发。一个簧片开关磁铁可以用来这些应用程序， 如下所示：

在这种应用中，磁铁附着在运动的物体上。当运动的系统通过簧片继电器时，它触发可控硅通过其附着的磁铁传导。

当触发源和三端双向可控硅之间需要电隔离时，也可以使用簧片继电器，如下所示。

这里，合适尺寸的铜线线圈缠绕在簧片继电器周围，并且线圈端子通过开关连接到DC电位。每次按下开关都会导致三端双向可控硅的隔离触发。

由于簧片开关继电器设计用于承受数百万个开/关操作，因此在长期运行中，该开关系统变得非常高效可靠。

下面可以看到双向晶闸管隔离触发的另一个例子，这里使用外部交流电源通过隔离变压器切换双向晶闸管。

使用光电细胞耦合器如下图所示的TRIAC触发的另一种形式的分离触发。在该方法中，LED和光电单元或光电二极管一体地安装在单个封装内。这些光电耦合器在市场上很容易获得。

下图显示了可控硅开关的一个不同寻常的形式，即关/半功率/全功率电路。为了减少50%的功率，二极管与可控硅门串联开关。这种方法迫使可控硅开关，只有在交流输入的交替正半周。

电路可以有效地应用于控制加热器负载，或具有热惯性的其他电阻载荷。这可能无法用于照明控制，因为半正交交流循环频率会导致灯光上的令人讨厌的闪烁;同样，不建议这种触发对于电动负载，例如电机或变压器。

设置重置锁存器转接电路

下面的概念说明了如何使用一对按钮用可控硅制造复位锁存器。

按下set（设置）按钮锁定双向晶闸管和负载，同时按下reset（复位）按钮锁定闩锁。

可控硅延时定时器电路

可控硅可以被设置为延迟定时器电路，在设定的预定延迟后将负载切换到ON或OFF。

下面的第一个例子显示了基于三端双向可控硅的延迟关闭定时器电路。最初在供电时，TRIAC将打开。

同时，100uF开始充电，一旦达到阈值，UJT 2N2646点火，接通SCR C106。

SCR短路栅极接地切断TRIAC。延迟由1M设置和串联电容值决定。

下一个电路表示TRIAC定时器电路的延迟。当动力动力时，三端双向可控硅会立即响应。DIAC仍然关闭，而100UF电容器电荷到其烧制阈值。

一旦发生这种情况DIAC火灾和触发器双向可控硅。延迟时间取决于1M和100uF的值。

下一个电路是可控硅定时器的另一个版本。当接通时，UJT通过100uF电容进行切换。UJT保持可控硅开关关闭，剥夺了可控硅的栅极电流，因此可控硅也保持开关关闭。

在某个时间取决于1M预设的调整后，电容器完全充电地关闭UJT。SCR现在接通，触发TRIAC，以及负载。

TRIAC灯闪光灯电路

该三端双向可控硅闪光灯电路可用于闪蒸标准白炽灯，其频率可以在2到大约10 Hz之间进行调节。电路通过通过1n4004二极管循环电源电压以及可变RC网络来使用。电解电容器充电到DIAC的击穿电压的那一刻，我被迫通过DIAC放电，这反过来射击三端双向可锁离子，这导致连接的灯闪烁。

在100K控制设定的延迟之后，电容器再次充电以导致闪烁周期的重复。1 k控制设置了TRIAC触发电流。

结论

TRIAC是电子家庭最通用的组成部分之一。TRIACS可用于实现各种有用的电路概念。在上面的帖子中，我们了解了一些简单的三端双向基束应用，然而，有无数的方式可以配置三端双向可控硅，用于制造所需的电路。

在这个网站上，我已经发布了许多基于triac的电路，您可以参考这些电路进一步学习，这是它的链接: