双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅（Bilateral Triode Thyristor，简称BTT）是一种特殊的可控硅器件，其工作原理和应用领域在电力电子领域具有重要意义。
本文将详细介绍双向可控硅的工作原理，并提供相应的原理图。
一、双向可控硅的工作原理双向可控硅是一种四层PNPN结构的半导体器件。
它由两个PN结组成，每一个PN结都有一个控制极和一个主极。
其工作原理如下：1. 静态工作原理：当双向可控硅两个主极之间的电压为正向时，即正向工作状态，两个PN结之间的结电容会妨碍电流的流动，双向可控硅处于关断状态。
当双向可控硅两个主极之间的电压为反向时，即反向工作状态，两个PN结之间的结电容充电，当电压达到一定的阈值时，双向可控硅会进入导通状态。
2. 动态工作原理：当双向可控硅处于导通状态时，惟独当两个主极之间的电流方向与PN结的导通方向一致时，双向可控硅才干正常导通。
当双向可控硅导通后，惟独当两个主极之间的电流方向与PN结的导通方向相反时，双向可控硅才干正常关断。
二、双向可控硅的原理图下面是一种常见的双向可控硅的原理图，用于说明其电路连接方式和控制方式。
```+----|>|----|>|----+| || || |+----|<|----|<|----+```在上述原理图中，两个箭头表示双向可控硅的两个主极，箭头方向表示电流的流动方向。
两个箭头之间的线段表示PN结。
三、双向可控硅的应用领域双向可控硅由于其双向导通的特性，在电力电子领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 交流电控制：双向可控硅可以用于交流电的控制，例如交流电的调光、机电的调速等。
2. 电力系统：双向可控硅可以用于电力系统中的电压和电流控制，例如电力调度、电力传输等。
3. 电力电子变换器：双向可控硅可以用于电力电子变换器中的电流控制，例如直流-交流变换器、交流-直流变换器等。
4. 光伏发电系统：双向可控硅可以用于光伏发电系统中的电流控制，例如光伏逆变器、光伏充电控制器等。
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个P NP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。
TRIAC的特性什么是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRI AC为三端元件，其三端分别为T1 (第二端子或第二阳极)，T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。
因为它是双向元件，所以不管T1 ,T2的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T1 ,T2间呈导通状态；反之，加闸极触发信号，则T 1 ,T2间有极高的阻抗。
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化 2,触发导通 在控制极G上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA 段左移，IGT越大，特性左移越快。
TRIAC的特性什么是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRIAC为三端元件，其三端分别为T1 (第二端子或第二阳极)，T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。
因为它是双向元件，所以不管T1 ,T2的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T1 ,T2间呈导通状态；反之，加闸极触发信号，则T1 ,T2间有极高的阻抗。
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的⼯作原理及原理图标签：可控硅(358)双向可控硅的⼯作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由⼀个PNP管和⼀个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放⼤状态。
此时，如果从控制极G输⼊⼀个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放⼤，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放⼤，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流⼜流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增⼤，如此正向馈循环的结果，两个管⼦的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作⽤，所以⼀旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作⽤，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种⼯作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要⼀定的条件才能转化 2,触发导通 在控制极G上加⼊正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的空⽳时⼊N2区，N2区的电⼦进⼊P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作⽤（见图2）的基础上，加上IGT的作⽤，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越⼤，特性左移越快。
⼀、可控硅的概念和结构？晶闸管⼜叫可控硅。
⾃从20世纪50年代问世以来已经发展成了⼀个⼤的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。
今天⼤家使⽤的是单向晶闸管，也就是⼈们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：第⼀层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。
从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到，它和⼆极管⼀样是⼀种单⽅向导电的器件，关键是多了⼀个控制极G，这就使它具有与⼆极管完全不同的⼯作特性。
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1、可控硅就是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它瞧作由一个PNP管与一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时,BG1与BG2管均处于放大状态。
此时,如果从控制极G 输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与B G1的基极相连,所以ib1=ic2。
此时,电流ic2再经BG1放大,于就是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱与导通。
由于BG1与BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅就是不可关断的。
由于可控硅只有导通与关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。
TRIAC的特性什么就是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关,亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRI AC为三端元件,其三端分别为T1(第二端子或第二阳极),T 2(第一端子或第一阳极)与G(控制极)亦为一闸极控制开关,与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通,其符号构造及外型,如图1所示。
因为它就是双向元件,所以不管T1 ,T2的电压极性如何,若闸极有信号加入时,则T1 ,T2间呈导通状态;反之,加闸极触发信号,则T1 ,T2间有极高的阻抗。
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双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1、可控硅就是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它瞧作由一个PNP管与一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时,BG1与BG2管均处于放大状态。
此时,如果从控制极G 输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与B G1的基极相连,所以ib1=ic2。
此时,电流ic2再经BG1放大,于就是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱与导通。
由于BG1与BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅就是不可关断的。
由于可控硅只有导通与关断两种工作状态,所以它具有开关特性,这种特性需要一定的条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时(见图5)因J3正偏,P2区的空穴时入N2区,N2区的电子进入P2区,形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用(见图2)的基础上,加上IGT的作用,使可控硅提前导通,导致图3的伏安特性OA段左移,IGT越大,特性左移越快。
TRIAC的特性什么就是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关,亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRI AC为三端元件,其三端分别为T1(第二端子或第二阳极),T 2(第一端子或第一阳极)与G(控制极)亦为一闸极控制开关,与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通,其符号构造及外型,如图1所示。
因为它就是双向元件,所以不管T1 ,T2的电压极性如何,若闸极有信号加入时,则T1 ,T2间呈导通状态;反之,加闸极触发信号,则T1 ,T2间有极高的阻抗。
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2i b2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IG T。
在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA 段左移，IGT越大，特性左移越快。
TRIAC的特性什么是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRIA C为三端元件，其三端分别为T1(第二端子或第二阳极)，T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。
因为它是双向元件，所以不管T1 ,T2的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T1 ,T2间呈导通状态；反之，加闸极触发信号，则T1 ,T2间有极高的阻抗。
双向可控硅的工作原理及原理图
双向可控硅的工作原理及原理图双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化2,触发导通在控制极G上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。
TRIAC的特性什么是双向可控硅:IAC(TRI-ELECTRODE AC SWITCH)为三极交流开关，亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRIAC为三端元件，其三端分别为T1 (第二端子或第二阳极)，T 2(第一端子或第一阳极)和G(控制极)亦为一闸极控制开关，与SCR最大的不同点在于TRIAC无论于正向或反向电压时皆可导通，其符号构造及外型，如图1所示。
因为它是双向元件，所以不管T1 ,T2的电压极性如何，若闸极有信号加入时，则T1 ,T2间呈导通状态；反之，加闸极触发信号，则T1 ,T2间有极高的阻抗。
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双向可控硅得工作原理及原理图
双向可控硅得工作原理1、可控硅就是P1N1Ｐ2N2四层三端结构元件,共有三个ＰＮ结,分析原理时，可以把它瞧作由一个ＰNＰ管与一个ＮPＮ管所组成当阳极A加上正向电压时，BG1与BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BＧ2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic２=β２ｉｂ２。
因为ＢG２得集电极直接与ＢG１得基极相连,所以ib1＝ic2。
此时，电流ｉc2再经BG1放大,于就是BG1得集电极电流iｃ1=β1iｂ1=β1β2ｉｂ2。
这个电流又流回到BG２得基极,表成正反馈,使ｉｂ２不断增大，如此正向馈循环得结果，两个管子得电流剧增,可控硅使饱与导通.由于BG1与BG２所构成得正反馈作用，所以一旦可控硅导通后,即使控制极G得电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用,没有关断功能，所以这种可控硅就是不可关断得。
由于可控硅只有导通与关断两种工作状态，所以它具有开关特性,这种特性需要一定得条件才能转化2,触发导通在控制极Ｇ上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区得空穴时入Ｎ2区,N2区得电子进入Ｐ2区,形成触发电流IGT。
在可控硅得内部正反馈作用（见图2）得基础上,加上IGT得作用，使可控硅提前导通,导致图3得伏安特性OA 段左移,ＩＧＴ越大,特性左移越快。
TＲIAC得特性ﻫ什么就是双向可控硅：ＩAＣ(TRI—ELＥCTROＤＥAＣSWIＴCH）为三极交流开关,亦称为双向晶闸管或双向可控硅。
TRIＡC为三端元件,其三端分别为T1（第二端子或第二阳极），T 2(第一端子或第一阳极）与G(控制极）亦为一闸极控制开关，与ＳCR最大得不同点在于ＴRIＡC无论于正向或反向电压时皆可导通,其符号构造及外型,如图1所示。
因为它就是双向元件，所以不管T1 ,Ｔ2得电压极性如何，若闸极有信号加入时,则T1,T２间呈导通状态；反之,加闸极触发信号，则T１,T2间有极高得阻抗。
ﻫ(ａ）符号（b）构造
图１TRＩAC
二、ＴRIAC得触发特性: ﻫ由于TRIAC为控制极控制得双向可控硅,控制极电压VG极性与阳极间之电压VT１T2四种组合分别如下：ﻫ（1）、VT1T2为正，ＶG为正。
ﻫ(2）、VT１T2为正,VＧ为负。
ﻫ（3）、VT1T2为负, VG 为正。
ﻫ（４)、VT1T2为负，VG为负。
一般最好使用在对称情况下（1与４或２与3），以使正负半周能得到对称得结果,最方便得控制方法则为1与4之控制状态，因为控制极信号与VT１T2同极性。
图2 TRＩAC之V—Ｉ特性曲线ﻫﻫ如图2所示为TRIＡC之V－I特性曲线,将此图与SＣＲ之VI特性曲线比较，可瞧出TＲＩAC得特性曲线与ＳCＲ类似,只就是TRIAC正负电压均能导通,所以第三象限之曲线与第一象限之曲线类似，故TRIAＣ可视为两个ＳCR反相并联TRIAＣ之T1—Ｔ2得崩溃电压亦不同，亦可瞧出正负半周得电压皆可以使TRIAＣ导通，一般使TRIAC截止得方法与SCR相同，即设法降低两阳极间之电流到保持电流以下TRＩAC即截止。
ﻫ三、TRIＡC之触发：
TＲIAC得相位控制与SCR很类似，可用直流信号，交流相位信号与脉波信号来触发，所不同者就是V T１－T2负电压时,仍可触发TＲIAC. ﻫ
四、TRIAＣ得相位控制：ﻫTRIAC得相位控制与SCＲ很类似,但因TＲＩAC能双向导通之故,在正负半周均能触发、可作为全波功率控制之用,因此TＲＩAＣ除具有SＣR得优点,更方便于交流功率控制,图3（a)为TRIAＣ相位控制电路，只适当得调整RC时间常数即可改变它得激发角,图３（b)，（c）分别就是激发角为30度时得ＶT１—T2及负载得电压波形,一般TRIAＣ所能控制得负载远比SCR小，大体上而言约在600V，４０A以下。
（A)
(B）AC两端电压波形（Ｃ)两端电压波形
五、触发装置:
ＴRIＡC之触发电路与SCR类似,可以用RC电路配合UＪT、PUＴ、ＤIAC等元件组成得触发电路来触发,这些元件得触发延迟角。
都可由改变电路所使用得电阻值来调整,其变化范围在0°~18０°之间，正负半周均能导通，而在工业电力控制上，常以电压回授来调整触发延迟角,用以代表负载实际情况得电压回授,启动系统做良好得闭回路控制。
这种由回授来控制触发延迟角，常由UＪＴ或TＣＡ７85来完成.
实验:
应用电路说明
如图所示，利用TCA785所组成之TRＩＡC相位控制电路,其动作原理与SCR之TＣＡ78５相位控制电路相似，由
于TRIAC在电源正负半周均能导通,所以第1４脚（控制正半周之激发角)与第1５脚（控制负半周之激发角）,均必须使用。
由VR1之改变以改变第11脚之控制电压值，则可调整激发角以控制灯泡之亮度。
利用TCA７85做TRIＡC之相位控制
利用ＴCA７８5及脉冲变压器触发TＲIAC。