TRIAC基础知识简介

2021-01-28

了解交流電(diàn)三极管（TRIAC），包括其结构，電(diàn)路特性，应用(yòng)和测试步骤。

晶闸管是用(yòng)作電(diàn)子开关的各种半导體(tǐ)组件的常用(yòng)术语。像机械开关一样，晶闸管只有(yǒu)两种状态：接通（导電(diàn)）和断开（不导電(diàn)）。除开关外，它们还可(kě)用(yòng)于调节提供给负载的電(diàn)量。 

晶闸管通常用(yòng)于高電(diàn)压和高電(diàn)流。交流電(diàn)三极管（TRIAC）和可(kě)控硅整流器（SCR）是最常用(yòng)的晶闸管器件。本文(wén)探讨了TRIAC的构造，特性和应用(yòng)。 

什么是可(kě)控硅？

TRIAC是双向三電(diàn)极AC开关，它允许電(diàn)子沿任一方向流动。它等效于两个SCR反向并联连接，其栅极相互连接。

像SCR的栅极信号一样，双向可(kě)控硅触发双向导通。TRIAC旨在為(wèi)开发改进的交流電(diàn)源控制提供一种手段。

TRIAC有(yǒu)多(duō)种包装形式。它们可(kě)以处理(lǐ)各种電(diàn)流和電(diàn)压。与SCR相比，TRIAC通常具有(yǒu)相对较低的電(diàn)流能(néng)力-通常限制在50 A以下，并且在大電(diàn)流应用(yòng)中无法替代SCR。

TRIAC被认為(wèi)具有(yǒu)通用(yòng)性，因為(wèi)它们能(néng)够在其端子两端使用(yòng)正電(diàn)压或负電(diàn)压来工作。由于SCR具有(yǒu)仅沿一个方向传导電(diàn)流的缺点，因此使用(yòng)TRIAC可(kě)以更好地控制AC電(diàn)路中的低功率。

TRIAC施工 

尽管TRIAC和SCR看起来相似，但其原理(lǐ)图符号却不相同。TRIAC的端子是栅极，端子1（T1）和端子2（T2）。参见图1。 

图1. TRIAC端子包括栅极，端子1（T1）和端子2（T2）。

没有(yǒu)阳极和阴极的名称。電(diàn)流可(kě)以通过主开关端子T1和T2沿任一方向流动。端子1是所有(yǒu)電(diàn)压的参考端子。端子2是可(kě)以连接散热器的外壳或金属安装接線(xiàn)片。 

TRIAC触发電(diàn)路及其优势

TRIAC阻止T1和T2之间任一方向的電(diàn)流。可(kě)通过提供给栅极的瞬时正脉冲或负脉冲来触发双向可(kě)控硅导通。

如果将适当的信号施加到TRIAC门，则它会导電(diàn)。TRIAC保持关闭状态，直到在A点触发门為(wèi)止。请参见图2。

图2. TRIAC保持关闭状态，直到触发其栅极。

在点A，触发電(diàn)路為(wèi)门脉冲，并且TRIAC导通，从而允许電(diàn)流流动。

在B点，正向電(diàn)流减小(xiǎo)為(wèi)零，并且TRIAC截止。

可(kě)以将触发電(diàn)路设计為(wèi)生成在任意点以正半周或负半周变化的脉冲。因此，传递给负载的平均電(diàn)流可(kě)能(néng)会发生变化。 

TRIAC的一个优势是，几乎不会因转化為(wèi)热量而浪费電(diàn)力。当阻止電(diàn)流时会产生热量，而不是在关闭電(diàn)流时会产生热量。TRIAC完全打开或完全关闭。它永遠(yuǎn)不会部分(fēn)限制電(diàn)流。

TRIAC的另一个基本特征是不存在高電(diàn)压和高電(diàn)流的反向击穿条件，例如二极管和SCR中的反向击穿条件。

如果双向可(kě)控硅两端的電(diàn)压过高，则双向可(kě)控硅会导通。一旦接通，可(kě)控硅可(kě)以传导相当大的電(diàn)流。

双向可(kě)控硅的特性曲線(xiàn)

TRIAC的特性基于T1作為(wèi)電(diàn)压参考点。显示的電(diàn)压和電(diàn)流极性是T2相对于T1的极性。

栅极的极性也相对于T1。参见图3。 

图3. TRIAC特性曲線(xiàn)显示了触发导通时的TRIAC特性。 

同样，可(kě)控硅可(kě)以被任一极性的栅极電(diàn)流（IG）沿任一方向触发导通。 

TRIAC应用(yòng)

由于TRIAC的多(duō)功能(néng)性，通常代替机械开关使用(yòng)。同样，在安培数较低的情况下，TRIAC比背靠背SCR更经济。

单相電(diàn)动机启动器

通常，電(diàn)容器启动或分(fēn)相電(diàn)动机必须在不希望使用(yòng)机械断路启动开关或什至危险的情况下运行。在这种情况下，可(kě)以用(yòng)TRIAC代替机械式启动开关。参见图4。

图4.可(kě)以用(yòng)TRIAC代替机械式启动开关。

TRIAC不会在電(diàn)弧中运行，因此可(kě)以在这样的危险环境中运行。栅极和截止信号通过電(diàn)流互感器提供给TRIAC。

随着電(diàn)动机的加速，電(diàn)流互感器中的電(diàn)流减小(xiǎo)，并且互感器不再触发TRIAC。在TRIAC关闭的情况下，启动绕组从電(diàn)路中移出。

TRIAC的测试程序

TRIAC应在运行条件下使用(yòng)示波器进行测试。DMM可(kě)用(yòng)于在TRIAC不在電(diàn)路中的情况下进行粗略测试。参见图5。

图5. DMM可(kě)用(yòng)于对不在電(diàn)路中的TRIAC进行粗略测试。 

要使用(yòng)DMM测试TRIAC，请执行以下步骤：

将数字万用(yòng)表设置為(wèi)Ω刻度。

将负极导線(xiàn)连接到主端子1。

将正极导線(xiàn)连接到主端子2。DMM的读数应為(wèi)无穷大。

使用(yòng)跳線(xiàn)将栅极与主端子2短路。DMM的读数应几乎為(wèi)0。移开导線(xiàn)后，零读数应保持不变。

颠倒DMM导線(xiàn)，使正极导線(xiàn)在主端子1上，负极导線(xiàn)在主端子2上。DMM的读数应為(wèi)无穷大。

使用(yòng)跳線(xiàn)将TRIAC的栅极与主端子2短路。DMM的读数应几乎為(wèi)0。拆下导線(xiàn)后，零读数应保持不变。