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。
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
双向可控硅的工作原理双向可控硅是一种常用的电子元件，可实现电流的双向控制，广泛应用于各种电力电子设备之中。
在实际应用中，双向可控硅的工作原理非常关键，因此本文将详细介绍双向可控硅的工作原理。
一、双向可控硅的结构双向可控硅的结构如下图所示：双向可控硅包括四个外接引脚：主极（Anode，A）、发射极1（Gate 1，G1）、发射极2（Gate 2，G2）和阴极（Cathode，K）。
主极和阴极是整个器件的两个主要节点，G1和G2用于控制两个 PN 结的导通，从而实现电流的正反向控制。
二、双向可控硅的电路模型为了更好地理解双向可控硅的工作原理，可以采用等效电路模型进行分析，如下图所示：在等效电路模型中，主极和阴极之间用电阻 R 代表器件的一些固有电阻，PN1 和PN2 分别表示两个 PN 结。
G1 和 G2 分别与 PN1 和 PN2 相连，用电流源 ig1 和 ig2代表控制电流。
Ia 表示主极和阴极之间的电流，控制电流 ig1 和 ig2 经过一定逻辑运算得到电流 iPN1 和 iPN2，分别控制 PN1 和 PN2 的导通与截止。
三、双向可控硅的工作原理1. 双向可控硅的导通当双向可控硅的主极为正极，阴极为负极，此时 PN1 和 PN2 的结电压为零，即二极管电压低于正向导通电压。
在控制引脚 G1 和 G2 中，如果同时施加正脉冲信号，就可以使 iPN1 和 iPN2 都大于零，从而使 PN1 和 PN2 同步导通，实现电流的流动。
此时，主极和阴极间的电流按这个方向通过整个器件，双向可控硅处于正向导通状态。
2. 双向可控硅的截止在正向导通状态下，只需要阻断 G1 或 G2 中的任意一个 PN 结即可实现截止状态。
在正向导通状态下，如果断开 G1 电压源，电流将重新从 G2 流入 PN2，PN2 将继续导通。
PN1 会立即截止，导致电流被阻断。
同样，如果断开 G2 电压源，电流将重新从 G1 流入PN1，PN1 将继续导通，但是 PN2 变为截止状态，导致电流被阻断。
双向可控硅BTA12
双向可控硅BTA12-600B温控电路图
在严寒冬天，红外取暖器成为家庭的取暖设备，其发热管大多为三到四支组成，每支发热管由一开关控制，通过选择开关来控温，控温极不均匀，本电路可使用所有发热管同时使用，可实现无级调节。
工作原理：电路如上图所示，IC（555）接成低频振荡器，调节RP可改变C3的充放电时间常数，IC的③脚输出脉冲占空比随之改变，即改变了可控硅的导通与关闭时间比，从而控制了发热管RL上得到的平均功率，达到温控目的。
当RP调到最上端时，IC输出脉冲占空比约为“0”，RL上得到的功率最小；当RP调到最下端时，IC输出脉冲占空比约为“1”，RL上得到最大功率。
因此，调节RP可使IC输出脉冲占空比在“0”和“1”之间连续变化，RL上得到的便是在最大和最小之间连续变化的平均功率，LED亮度相应变化作为平均功率大小指示。
此温控器还可用于其他阻性发热器具作为功率调节器，且不会产生电磁场干扰。
可控硅功率大小选择视发热管功率而定，一般1KW~1.5KW的取暖器可选用
BTA12-600B的双向可控硅，加一片散热片为好。
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双向可控硅（Bidirectional Thyristor）是一种半导体器件，也称为反向可控晶闸管或双向晶闸管。
它可以在电路中控制电流方向，并能够在两个方向上导电。
本文将探讨双向可控硅的工作原理及原理图。
一、工作原理双向可控硅由四个层结构组成，其结构如下：从上图中可以看出，双向可控硅有两个PN结，每个PN结中有一个P层和一个N层。
双向可控硅中的三个引脚分别是Anode、Cathode 和Gate。
Anode 和Cathode 被用于控制电流的方向，而Gate 用于控制电流的大小。
当Gate 电压为0V，双向可控硅处于阻断状态，不允许电流通过。
当Gate 上升到一定电压（通常是0.5V到1.5V）时，由于Gate 与Anode 之间存在一种物理现象，即PN 结反向击穿，Gate 电流开始流动并执行电路中的功能。
此时，双向可控硅的阻抗变得非常小，允许电流从Anode 流向Cathode。
当Gate 电压再次降低到0V时，双向可控硅仍然保持导通状态，直到Anode-Cathode 电压降至其维持电压（通常为5V）以下并持续几个毫秒。
当Anode-Cathode电压降至零时，双向可控硅恢复到阻断状态。
双向可控硅最常用于交流电路中，因为它可以在两个方向上导电。
它允许电流从Anode 流入Cathode 以及从Cathode 流入Anode。
这意味着双向可控硅可以用作交流电控制器。
例如，在灯光控制中，双向可控硅可用于调节灯光的亮度。
二、原理图下面是一个双向可控硅的原理图：在上图中，交流电源连接到电路中的双向可控硅。
一个变压器被用来将AC电源分成两半，每半AC 电压的峰值与其他半波相同但相反。
这就是我们所说的半波电压。
每个半波电压都通过一个双向可控硅，从而在两个方向上控制电流。
Gate 引脚连接到一个变阻器（不显示在图中），它可以用来控制电流的大小。
由于交流电源的极性不是定量的，因此交流电源的一半被连接到电路中的第一个双向可控硅，另一半被连接到电路中的第二个双向可控硅。
双向可控硅调光电路图
双向可控硅调光电路图上图为双向可控硅调光电路图,其工作原理为:接通电源,220V经过灯泡VR4 R19对C23充电...由于电容二端电压是不能突变的...充电需要一定时间的...充电时间由VR4和R19大小决定...越小充电越快...越大充电越慢...当Ｃ２３上电压充到约为33V左右的时候...DB1导通..可控硅也导通...可控硅导通后...灯泡中有电流流过...灯泡就亮了... 随着DB1导通...C23上电压被完全放掉...DB1又截止...可控硅也随之截止...灯泡熄灭...C23上又进行刚开始一样的循环...因为时间短人眼有暂留的现象,所以灯泡看起来是一直亮的,充放电时间越短...灯泡就越亮,反之...R20 C24能保护可控硅...如果用在阻性负载上可以省掉.如果是用在感性负载,比如说电动机上就要加上去,这个电路也可以用于电动机调速上.简易混合调光电路图调光电路图如附图所示,其工作原理是:根据电学原理可知，电容器接入正弦交流电路中，电压与电流的最大值在相位上相差90°。
根据这一原理，把C1 和C2串联联接，并从中间取出该差为我所用，这比电阻与电容串联更稳定。
电路中，D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流，并加到A触发和C1或 C2充电。
进一步用W来改变触发时间进行移相，只要调整W的阻值，就可达到改变输出电压的目的。
D1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅的作用。
常用调光方法的工作原理核心提示: 1、脉冲宽度调制（ PWM ）调光法这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率的调节。
半桥逆变器的最大占空比为 0.5 ，以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间，以避免两个功率开关管由于共态导通1、脉冲宽度调制（PWM）调光法这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率的调节。
半桥逆变器的最大占空比为0.5，以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间，以避免两个功率开关管由于共态导通而损坏。
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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。
(a)符号(b)构造
图1 TRIAC
二.TRIAC的触发特性:
由于TRIAC为控制极控制的双向可控硅,控制极电压VG极性与阳极间之电压VT1T2四种组合分别如下：
(1). VT1T2为正, VG为正。
(2). VT1T2为正,VG为负。
(3). VT1T2为负, VG为正。
(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的结果，最方便的控制方法则为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
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，可看出TRIAC的特性曲线与SCR类似，只是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的崩溃电压亦不同，亦可看出正负半周的电压皆可以使TRIAC导通，一般使TRIAC截止的方法与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。
三.TRIAC之触发：
TRIAC的相位控制与SCR很类似，可用直流信号，交流相位信号与脉波信号来触发，所不同者是V T1-T2负电压时，仍可触发TRIAC。
四. TRIAC的相位控制：
TRIAC的相位控制与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的优点，更方便于交流功率控制，图3(a)为TRIAC相位控制电路，只适当的调整RC时间常数即可改变它的激发角，图3(b)，(c)分别是激发角为30度时的VT1-T2及负载的电压波形，一般TRIAC所能控制的负载远比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等元件组成的触发电路来触发，这些元件的触发延迟角。
都可由改变电路所使用的电阻值来调整，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的电压回授，启动系统做良好的闭回路控制。
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TR IAC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V R1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。