雙向可控硅的工作原理

2026-04-28 知識百科

雙向可控硅的工作原理
雙向可控硅亦稱為雙向品閘管，其內部是一個N1P1N2P2N3的五層結構，為三端元件，它有三個電極:主電極A1,主電極A2和控制極（或稱門極)G,亦為一閘極控制開關。無論從結構還是特性來看，都可以把它看成是一對反向并聯的普通可控硅，其結構、等效電路及符號如圖3所示。

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雙向可控硅的基本指控電路如圖4所示。它的主電極A2、A1與控制對象(負載）RL串聯，相當于一個無觸點開關。這個開關的“通”或“斷”受控制極G上的信號ug(稱為觸發信號）的控制。當主電極A2、A1間有電壓（u≠0）時，在觸發信號ug出現的瞬間，雙向可控硅A2、A1間便會導通，相當于開關的閉合狀態。而且一旦導通以后，即使ug喜愛歐式，也能保持導通狀態，知道u=0或主電極與負載串聯電路中的電流減小到某一值，它才截止。截止后相當于開關的斷開狀態。這樣便可以用控制極上的小電流信號去控制主電極回路中的大電流。

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一般說來，無論雙向可控硅兩個主電極A2、A1間電壓極性如何，只要在控制極上加一定幅度的正、負脈沖，都能使其導通。所以i表示主電極中的電流， u表示A2、A1之間的電壓，則兩者之間的函數關系圖像（稱為伏安特性曲線)如圖4所示。由該曲線可知，雙向可控硅在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限具有基本相同的對稱性能。
按照主電極上的電壓u和控制極上的觸發脈沖電壓ug的極性，結合伏安特性曲線，雙向可控硅可以分為四種觸發方式，定義如下:
(1) I+觸發:在特性曲線第Ⅰ象限（A2為正)，控制極相對A1為正的觸發。
(2) I-觸發:在特性曲線第Ⅰ象限（A2為正)，控制極相對A1為負的觸發。
(3) Ⅲ+ ,觸發:在特性曲線第Ⅲ象限(A2為負)，控制極相對A1為正的觸發。
(4) Ⅲ-觸發:在特性曲線第Ⅲ象限(A2為負)，控制極相對A1為負的觸發。
在這四種觸發方式中， I+和Ⅲ-具有較高的靈敏度,是常用的兩種觸發方式。在新型電熱電動器具控制電路中,加在各雙向可控硅控制極上的觸發信號由單片微電腦或集成電路輸出。有的輸出一個連續的正(或負〉電壓信號，有的輸出一連串與50Hz正弦交流電源同步的過零觸發脈沖。前者稱為電位觸發，而后者則稱為脈沖觸發。它們的波形分別如圖5和圖6.

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【雙向可控硅的工作原理】

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