高壓雙向觸發器件SIDAC的特點及其應用

1特性

在電子鎮流器中廣泛采用的雙向觸發器件是DB3，其觸發開通電壓在30V左右，觸發電流較小(mA級)，導通后的殘余電壓在20V左右，這些特點決定了只能用于小電流的觸發電路中。這里介紹一種大電流的高壓雙向觸發器件SIDAC(SiliconDiode for Alternating Current)，它比普通的DIAC(DB3系列)具有更大的功率容量，可提供較大的開啟電流。

2 SIDAC的基本工作原理

SIDAC是基于晶閘管原理和結構的一種兩端負阻器件。由于被觸發導通時兩端的壓降只有1.5V左右，因此這種器件的工作狀態類似一個開關，故SIDAC又稱為雙向觸發開關。SIDAC的伏安特性見圖1。一旦加在SIDAC兩端的電壓超過其擊穿電壓UBO，便會通過一個負阻區立刻轉為導通狀態。低的導通壓降使其具有非常低的功率損耗，可在瞬間提供很大的電流。只有當流過SIDAC的電流中斷，或者低于其維持電流IH時，SIDAC才會自動由導通狀態轉到截止狀態。

圖1SIDAC的伏安特性曲線

圖中UBO-轉折電壓
IBO-轉折電流
UDRM-斷態重復峰值電壓
IDRM-斷態重復峰值電流
IH-維持電流
US-開通電壓
IS-開通電流
UT-通態電壓

SIDAC的電路符號，見圖2。

圖2SIDAC電路符號

3 SIDAC的特點

(1)SIDAC的觸發電壓高，范圍寬，目前可做到90V～330V。

(2)SIDAC具有負阻特性，通態電壓UT非常低，只有1.5V左右，所以瞬間能通過較大的電流。

(3)SIDAC是一種無極性的雙向觸發器件，一個周期浪涌電流ITSM可達20A，通過電感使已充滿了電的電容放電，產生高能量的高壓脈沖。

(4)SIDAC一旦導通便處于自鎖狀態，只有流過其本身的電流中斷或小于維持電流IH時，才會關斷。

(5)響應速度快(ns級)。

(6)封裝形式靈活多樣。可采用DO-41，DO-201AD，TO-92，TO-220塑料樹脂封裝。既可單芯片封裝，也可多芯片封裝在一起。

(7)采用玻璃鈍化工藝，耐高溫特性好，可靠性高。

4典型應用

SIDAC的應用十分廣泛。目前已大量用于高能量的起輝(點火)電路、高壓發生器、過壓保護、振蕩器、代替晶閘管電路等方面。

(1)高壓發生器電路，見圖3。該電路可用于空調、電冰箱，作為電子殺菌、除臭用。

(2)低電壓輸入的電子起輝電路，見圖4。

圖3高壓發生器電路

圖4電子起輝電路

(3)高壓鹵素燈起輝電路，見圖5。

(4)晶閘管替代電路，見圖6。

(5)張弛振蕩器電路，見圖7。限流電阻R的選取：

圖5鹵素燈起輝電路

圖6晶閘管替代電路

(a)電路

(b)波形

圖7張弛振蕩電路

Rmax≤(Ui-UBO)/IBO

Rmin≥(Ui-UTM)/IH(min)

(6)晶體管保護電路，見圖8。當用一個晶體管來斷開一個感性負載時，C-E結會出現瞬時過壓現象，SIDAC可用來保護晶體管的安全。

(a)電路

(b)波形

圖8晶體管保護電路

注：(1)調整輸入脈沖寬度tW，使IC=0.63A