雙向晶閘管的觸發(fā)方式和用實(shí)例

一、引言

雙向晶閘管（BRT）是一種特殊的半導(dǎo)體器件，因其具有雙向?qū)ㄐ?，即在正?fù)兩個(gè)方向都能導(dǎo)通，因此在交流電路中得到了廣泛應(yīng)用。而雙向晶閘管的觸發(fā)方式則是決定其工作狀態(tài)的關(guān)鍵因素之一。本文將詳細(xì)探討雙向晶閘管的觸發(fā)方式，包括其原理、特點(diǎn)、應(yīng)用等方面，以期為讀者提供全面的了解和認(rèn)識(shí)。

二、雙向晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

雙向晶閘管由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體交替排列而成，形成三個(gè)PN結(jié)。其中，兩個(gè)主電極（T1和T2）分別位于兩個(gè)外側(cè)的PN結(jié)上，而門極（G）則位于中間的PN結(jié)上。當(dāng)在門極上施加適當(dāng)?shù)挠|發(fā)信號(hào)時(shí)，雙向晶閘管便能從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電流的雙向流動(dòng)。

三、雙向晶閘管的觸發(fā)方式

雙向晶閘管的觸發(fā)方式主要有四種，即I+觸發(fā)、I-觸發(fā)、Ⅲ+觸發(fā)和Ⅲ-觸發(fā)。這四種觸發(fā)方式分別對(duì)應(yīng)于不同的陽極和門極電壓組合，以及不同的工作象限。

I+觸發(fā)方式

I+觸發(fā)方式是指在第一象限內(nèi)，當(dāng)陽極電壓UA1A2為正，門極電壓UgA2也為正時(shí)，雙向晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。這種觸發(fā)方式下，特性曲線位于第一象限，呈現(xiàn)出正觸發(fā)特性。在實(shí)際應(yīng)用中，I+觸發(fā)方式常用于正向電壓下的控制。

I-觸發(fā)方式

I-觸發(fā)方式同樣在第一象限內(nèi)，但此時(shí)陽極電壓UA1A2為正，而門極電壓UgA2為負(fù)。這種觸發(fā)方式下，雙向晶閘管同樣能被觸發(fā)導(dǎo)通，但特性曲線同樣位于第一象限，呈現(xiàn)出負(fù)觸發(fā)特性。I-觸發(fā)方式在反向電壓下的控制中較為常見。

Ⅲ+觸發(fā)方式

Ⅲ+觸發(fā)方式是在第三象限內(nèi)進(jìn)行的觸發(fā)。此時(shí)，陽極電壓UA1A2為負(fù)，門極電壓UgA2為正。雖然這種觸發(fā)方式也能使雙向晶閘管導(dǎo)通，但由于其靈敏度較低，因此在實(shí)際應(yīng)用中并不常用。

Ⅲ-觸發(fā)方式

Ⅲ-觸發(fā)方式同樣在第三象限內(nèi)進(jìn)行，此時(shí)陽極電壓UA1A2和門極電壓UgA2均為負(fù)。這種觸發(fā)方式下，雙向晶閘管能夠穩(wěn)定導(dǎo)通，特性曲線位于第三象限。由于Ⅲ-觸發(fā)方式具有較高的靈敏度和穩(wěn)定性，因此在實(shí)際應(yīng)用中得到了廣泛采用。

四、觸發(fā)方式的比較與選擇

在實(shí)際應(yīng)用中，選擇合適的觸發(fā)方式對(duì)于雙向晶閘管的性能和應(yīng)用效果至關(guān)重要。以下是對(duì)四種觸發(fā)方式的比較與選擇建議：

靈敏度：Ⅲ-觸發(fā)方式具有較高的靈敏度，能夠在較小的觸發(fā)信號(hào)下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通；而Ⅲ+觸發(fā)方式的靈敏度較低，需要較大的觸發(fā)信號(hào)。

穩(wěn)定性：I+和I-觸發(fā)方式在正向和反向電壓下均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定導(dǎo)通；而Ⅲ+觸發(fā)方式由于靈敏度較低，其穩(wěn)定性相對(duì)較差。

應(yīng)用場(chǎng)景：對(duì)于需要高精度控制和保護(hù)的場(chǎng)合，建議選擇Ⅲ-觸發(fā)方式；對(duì)于一般應(yīng)用場(chǎng)景，I+和I-觸發(fā)方式均能滿足需求。

五、雙向晶閘管觸發(fā)方式的應(yīng)用實(shí)例

為了更好地理解雙向晶閘管觸發(fā)方式的應(yīng)用，以下將介紹幾個(gè)實(shí)際的應(yīng)用實(shí)例：

交流調(diào)壓電路：在交流調(diào)壓電路中，通過控制雙向晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，可以調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。此時(shí)，通常采用Ⅲ-觸發(fā)方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的精確控制。

電機(jī)軟啟動(dòng)器：在電機(jī)軟啟動(dòng)器中，雙向晶閘管被用作主開關(guān)元件。通過控制雙向晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)和停止。此時(shí)，I+和I-觸發(fā)方式均可滿足需求。

溫度控制器：在溫度控制系統(tǒng)中，雙向晶閘管被用作加熱元件的控制開關(guān)。通過檢測(cè)溫度傳感器的輸出信號(hào)，并控制雙向晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱元件的精確控制。此時(shí)，可以根據(jù)具體需求選擇合適的觸發(fā)方式。

六、結(jié)論

雙向晶閘管的觸發(fā)方式是實(shí)現(xiàn)其工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。本文詳細(xì)介紹了四種觸發(fā)方式的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，并對(duì)它們進(jìn)行了比較和選擇建議。通過了解這些觸發(fā)方式的特點(diǎn)和應(yīng)用實(shí)例，讀者可以更好地理解和應(yīng)用雙向晶閘管這一重要的半導(dǎo)體器件。