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DB3——双向触发二极管与双向晶闸管应用电路,调光调速、过压保护

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DB3——双向触发二极管与双向晶闸管应用电路,调光调速、过压保护


一、什么是双向触发二极管


      双向触发二极管是一种二端交流器件(DIAC),它的结构简单、价格低廉,与双向晶闸管同时问世,因此与双向晶闸管有着密切的联系,作用是常用来触发双向晶闸管。


1、结构、符号、等效电路


      它是三层对称性的二端半导体器件,等效于基极开路、发射极与集电极对称的NPN晶体管。其正、反向伏安特性完全对称。在一般情况下,双向触发二极管呈高阻截止状态。工作原理:当外加电压(不分正负)的幅值大于双向触发二极管的转折电压时,它便会击穿导通也就是说只要在它的控制极上加上正的或负的触发脉冲,都能使管子触发导通。


二、什么是晶闸管(可控硅)


      晶闸管又称为可控硅整流器,我们经常也叫可控硅,单向可控硅它是PNPN四层半导体结构,中间形成三个PN结,总共有三个极:阳极,阴极和控制极。


1、工作原理


      只要在阳极和阴极加正向电压并且控制板极有触发电流就能导通。值得注意的是:可控硅一旦导通,控制电压便失去了对它的控制作用,不论有没有控制电压,也不论控制电压的极性如何,将一直处于导通状态。要想关断,只有把阳极电压降低到某一临界值或者施加反向电压。


       而对于双向晶闸管来说,它相当于两个单向晶闸管的反向并联,这样的话双向晶闸管在正、反两个方向上都能够控制导电,因此,双向晶闸管的正、反向伏安特性曲线具有对称性,所以给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲,都能使管子触发导通,因此普遍用于交流控制开关场合。


三、双向触发二极管与可控硅应用电路


1、调光调压电路


      双向触发二极管触发双向可控硅的调光调压电路是典型应用电路的一种。如下图


       工作过程:当电路接通交流市电220V后,交流市电便通过负载电阻R1、电位器RP1 向电容器C1不断充电,当电容器C1上的充电电压高于双向触发二极管的转折电压时候,此时电容器C 便通过双向触发二极管VD向双向可控硅T1的控制极G放电,触发可控硅T1导通。


       值得注意的是:改变电位器RP1的阻值便可改变向C1充电的速度,也就改变了双向可控硅的导通角,进而改变通过灯泡的平均电流值,实现连续调光调压的目的。由于双向触发二极管在正、反电压下均能工作。电容容量可以用小一点的,使触发电路的功耗小,这种电路可用作台灯、舞台灯光的调光及电风扇电机的调速之用。


2、过压保护电路


       工作过程:电压正常工作时候,加在双向触发二极管两端的电压小于转折电压,此时VD不导通,同时双向可控硅T1也处于截止状态,输出负载RL可得到正常的供电。一旦供电电压超出限定值时,也就是说瞬态电压超过双向触发二极管转折电压,VD导通并触发双向可控硅T1也导通,使后面的负载RL免受过压损害。


3、无触点交流开关电路


       工作过程:开关管Q1控制触发二极管导通,触发二极管产生触发脉冲,脉冲通 过脉冲变压器耦合到双向可控硅T1控制极,控制可控硅导通,这样使得触发电路与主电路没有电气联系。