普通晶閘管實質上屬于直流器件。要控制交流負載,必須將兩只晶閘管反極性并聯,讓每只SCR控制一個半波,為此需兩套獨立的觸發電路,使用感到不便。
雙向晶閘管是在普通晶閘管的基礎上發展起來的,它不僅能代替兩只反極性并聯的晶閘管,而且僅用一個觸發電路,是目前比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC就是三端雙向交流開關的意思。盡管從形式上可以把雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合,但實際上它是由七只晶體管和多只電阻構成的功率集成器件。小功率雙向晶閘管一般采用塑料封存裝,有的還帶小散熱極,外形如圖1所示。典型產品有BCM1AM(1A/600V)、BCM3AM(3A/600V)、2N6075(4A/600V)、MAC218-10(8A/800V)等。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝,例如BTA40-700型的主要參數是:IT=40A,VDRM=700V,IGT=100mA。雙向晶閘管可廣泛用于工業、交通、家電領域,實現交流調壓、交流調速、交流開關、舞臺調光、臺燈調光等多種功能。此外,它還被用在固態繼電器和固態接觸器的電路中。
雙向晶閘管的結構與符號見圖2。它屬于NPNPN五層器件,三個電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向導通,故門極G以外的兩個電極統稱為主端子,用T1、T2表示,不再劃分成陽極或陰極。其特點是,當G極和T2極相對于T1的電壓均為正時,T2是陽極,T1是陰極。反之,當G極和T2極相對于T1的電壓均為負時,T1變成陽極,T2為陰極。
雙向晶閘管的伏發特性見圖3,由于正、反向特性曲線具有對稱性,所以它可在任何一個方向導通。
下面介紹利用萬用表R×1檔判定雙向晶閘管電極的方法,同時還檢查觸發能力。
1.判定T2極
由圖2(a)可見,G極與T1極靠近,距T2極較遠。因此,G-T1之間的正、反向電阻都很小。在用R×1檔測任意兩腳之間的電阻時,只有G- T1之間呈現低阻,正、反向電阻僅幾十歐。而T2-G、T2- T1之間的正、反向電阻均為無窮大。這表明,如果測出某腳和其它兩腳都不通,就肯定是T2極。
另外,采用TO-220封裝的雙向晶閘管,T2極通常與小散熱板連通。據此亦可確定T2極。
2.區分G極和T1極
(1)找出T2極之后,首先假定剩下兩腳中某一腳為T1極,另一腳為G極。
(2)把黑表筆接T1極,紅表筆接T2極,電阻為無窮大。接著用紅表筆尖把T2與G短路,給G極加上負觸發信號,電阻值應為十歐左右(參見圖4(a))證明管子已經導通,導通方向為T1→T2。再將紅表筆尖與G極脫開(但仍接T2),如果電阻值保持不變,就表明管子在觸發之后能維持之后能維持導通狀態(見圖4(b))
(3)把紅表筆接T1極,黑表筆接T2極,然后使T2與G短路,給G極加上正觸發信號,電阻值仍為十歐左右,與G極脫開后若阻值不變,則說明管子經觸發后,在T2→T1方向上也能維持導通狀態,因此具有雙向觸發性質。由此證明上述假定正確。否則是假定與實際不符,需從新作出假定,重復以上測量。
顯見,在識別G、T的過程中,也就檢查了比向晶閘管的觸發能力。
實例:選擇500型萬用表檔R×1檔檢測一只由日本三菱公司生產的BCR3AM型雙向晶閘管,外形見圖1中。測量結果與上述規律完全相符,證明管子質量良好。
注意事項:
如果按哪種假定去測量,都不能使雙向晶閘管觸發導通,證明管子已損壞。為可靠起見,這里規定只用R×1檔檢測,而不用R×10檔。這是因為R×10檔的電流較小,采用上述方法檢查1A的雙向晶閘管還雙較可靠,但在檢查3A或3A以上的雙向晶閘管時,管子很難導通狀態,一旦脫開G極,即自行關斷,電阻值又變成無窮大。