做220V（变压）调压电路有什么要求?

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双向可控硅的工作原理
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.


(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
双向可控硅结构原理及应用
双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的,它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管,而且仅需一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件.其英文 名称TRIAC即三端双向交流开关之意.
构造原理
尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实际上它是由7只晶体管 和多只电阻构成的功率集成器件.小功率双向晶闸管一般采用塑料封装,有的还带散热板,外形如图l所示.典型产品有BCMlAM(1A／600V)、 BCM3AM(3A／600V)、2N6075(4A／600V),MAC218-10(8A／800V)等.大功率双向晶闸管大多采用RD91型封装. 双向晶闸管的主要参数见附表.
双向晶闸管的结构与符号见图2.它属于NPNPN五层器件,三个电极分别是T1、T2、G.因该器件可以双向 导通,故除门极G以外的两个电极统称为主端子,用T1、T2.表示,不再划分成阳极或阴极.其特点是,当G极和T2极相对于T1,的电压均为正时,T2是 阳极,T1是阴极.反之,当G极和T2极相对于T1的电压均为负时,T1变成阳极,T2为阴极.双向晶闸管的伏安特性见图3,由于正、反向特性曲线具有对 称性,所以它可在任何一个方向导通.
检测方法
下面介绍利用万用表RXl档判定双向晶闸管电极的方法,同时还 检查触发能力.
1.判定T2极
由图2可见,G极与T1极靠近,距T2极较远.因此,G—T1之间的正、反向电阻都很小.在用 RXl档测任意两脚之间的电阻时,只有在G-T1之间呈现低阻,正、反向电阻仅几十欧,而T2-G、T2-T1之间的正、反向电阻均为无穷大.这表明,如 果测出某脚和其他两脚都不通,就肯定是T2极. ,另外,采用TO—220封装的双向晶闸管,T2极通常与小散热板连通,据此亦可确定T2极.

2．区分G极和T1极
(1)找出T2极之后,首先 假定剩下两脚中某一脚为Tl极,另一脚为G极.
(2)把黑表笔接T1极,红表笔接T2极,电阻为无穷大.接着用红表笔尖把T2与G短路,给 G极加上负触发信号,电阻值应为十欧左右(参见图4(a)),证明管子已经导通,导通方向为T1一T2.再将红表笔尖与G极脱开(但仍接T2),若电阻值 保持不变,证明管子在触发之后能维持导通状态(见图4(b)).
(3)把红表笔接T1极,黑表笔接T2极,然后使T2与G短路,给G极加上正触发信号,电阻值仍为十欧左右,与G极脱开后若阻值不变,则说明管子经 触发后,在T2一T1方向上也能维持导通状态,因此具有双向触发性质.由此证明上述假定正确.否则是假定与实际不符,需再作出假定,重复以上测量.显见, 在识别G、T1,的过程中,也就检查了双向晶闸管的触发能力.如果按哪种假定去测量,都不能使双向晶闸管触发导通,证明管于巳损坏.对于lA的管子,亦可 用RXl0档检测,对于3A及3A以上的管子,应选RXl档,否则难以维持导通状态.
典型应用
双向晶闸管可广泛用于工业、 交通、家用电器等领域,实现交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、温度控制、台灯调光、舞台调光等多种功能,它还被用于固态继电器 (SSR)和固态接触器电路中.图5是由双向晶闸管构成的接近开关电路.R为门极限流电阻,JAG为干式舌簧管.平时JAG断开,双向晶闸管TRIAC也 关断.仅当小磁铁移近时JAG吸合,使双向晶闸管导通,将负载电源接通.由于通过
干簧管的电流很小,时间仅几微秒,所以开关的寿命很长.
图 6是过零触发型交流固态继电器(AC-SSR)的内部电路.主要包括输入电路、光电耦合器、过零触发电路、开关电路(包括双向晶闸管)、保护电路(RC吸 收网络).当加上输入信号VI(一般为高电平)、并且交流负载电源电压通过零点时,双向晶闸管被触发,将负载电源接通.固态继电器具有驱动功率小、无触 点、噪音低、抗干扰能力强,吸合、释放时间短、寿命长,能与TTL＼CMOS电路兼容,可取代传统的电磁继电器.