Diac是什么?

标签:Diac半导体
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       Diac是一种双结双向半导体器件,设计用于在跨Diac的交流电压超过某一特定水平时击穿,从而在任一方向通过的DI赋AC开关,或二端交流开关的简称,是另一固态,三层,双结半导体器件但不同于晶体管的二端交流开关没有基连接使其成为一个双端器件,标记为A 1和A 2。

 

       双向可控硅是一种电子元件,不提供控制或放大功能,但起着双向开关二极管的作用,因为它们可以从合适的交流电压电源的任一极性传导电流。

 

       在我们有关SCR和Triac的教程中,我们看到在ON-OFF开关应用中,这些设备可以由产生稳态栅极电流的简单电路触发,如图1所示。

 

1

 

       当开关S1打开时,没有栅极电流流过,并且灯为“ OFF”。当开关S1闭合时,栅极电流IG流动,并且SCR仅在其在象限Ι中工作时才在正半周上导通。

 

       我们还记得,一旦将SCR选通为“ ON”,则只有在其供电电压下降至其阳极电流I A小于其保持电流I H的值时,SCR才会再次切换为“ OFF” 。

 

       如果我们希望控制灯电流的平均值,而不是仅将其切换为“开”或“关”,我们可以在预设的触发点上施加一个短的栅极电流脉冲,以使SCR发生仅超过半周期的一部分。然后,可以通过改变周期开始与触发点之间的延迟时间T来改变灯电流的平均值。该方法通常称为“相位控制”。

 

       但是要实现相位控制,需要做两件事。一种是可变相移电路(通常是RC无源电路),另一种是触发电路或触发电路或设备的某种形式,可以在延迟波形达到一定电平时产生所需的门脉冲。一种设计成产生这些栅极脉冲的固态半导体器件是Diac。

 

       双向晶闸管的结构类似于晶体管,但没有基极连接,因此可以以任何一种极性连接到电路中。diacs主要用于相位触发和可变功率控制应用中的触发设备,因为diac有助于提供更清晰,更即时的触发脉冲(与稳定上升的斜坡电压相反),用于将主开关设备“接通” 。

 

       两端交流开关元件符号和二端交流开关的电压 - 电流特性曲线在以下给出。

 

       双向晶闸管符号和IV特性

 

2

 

       我们可以从上述的两端交流开关元件的IV特性曲线,该两端交流开关元件块的电流在两个方向上流动,直到所施加的电压大于看到V BR,在该装置的点发生击穿和两端交流开关元件以类似的方式到重进行齐纳二极管通过突然的电压脉冲。该V BR点称为Diacs击穿电压或击穿电压。

 

       在普通的齐纳二极管中,其两端的电压会随着电流的增加而保持恒定。但是,在双向晶闸管中,晶体管的作用会导致电压随着电流的增加而降低。一旦处于导通状态,双向晶闸管的电阻就会降至非常低的值,从而允许较大的电流流过。对于诸如ST2或DB3之类的最常见的双向可控硅,其击穿电压通常在大约±25至35伏的范围内。更高的额定击穿电压可供选择,例如DB4双向可控硅开关为40伏。

 

       如上所述,该动作使双向晶闸管具有负电阻的特性。由于两端交流开关元件是对称的装置中,因此具有用于正和负电压相同的特性,它是该负性作用,使二端交流开关适合作为SCR的三端双向可控硅或触发装置。

 

       双向晶闸管应用

       如上所述,双向晶闸管通常用作其他半导体开关器件(主要是SCR和三端双向可控硅)的固态触发器件。三端双向可控硅开关元件广泛用于诸如灯调光器和电动机速度控制器之类的应用中,因此双向可控硅开关元件与三端双向可控硅开关元件结合使用,以提供对交流电源的全波控制,如图所示。

 

       Diac AC相控

 

3

 

       随着交流电源电压在周期开始时增加,电容器C通过固定电阻R1和电位计VR 1的串联组合充电,并且其极板上的电压增加。当充电电压达到双向晶闸管的击穿电压(对于ST2约为30 V)时,双向晶闸管击穿,电容器通过双向晶闸管放电。

 

       放电会产生突然的电流脉冲,从而触发三端双向可控硅开关元件导通。可以使用VR1来改变触发三端双向可控硅开关元件的相角,该VR1控制电容器的充电速率。当VR1最小时,电阻R1将栅极电流限制在安全值。

 

       一旦三端双向可控硅开关元件导通,负载电流就会流过三端双向可控硅开关元件,而三端双向可控硅开关元件上的电压受三端双向可控硅开关元件的“导通”电压限制,并一直保持到当前交流电源的半周期结束。

 

       在半个周期的末尾,电源电压降至零,从而使通过三端双向可控硅开关元件的电流降至其保持电流以下,I H将其关断,并且双向可控硅开关元件停止导通。然后,电源电压进入其下一个半周期,电容器电压再次开始上升(这次沿相反方向),并且触发三端双向可控硅开关元件的发射周期再次重复。

 

       三端双向可控硅开关传导波形

 

4

 

       然后,我们已经看到,二端交流开关是可以被用来触发三端双向可控硅和由于其负阻特性,这允许它切换“ON”迅速一旦达到某一施加电压电平的非常有用的器件。但是,这意味着每当我们要使用双向可控硅进行交流电源控制时,我们也将需要单独的双向可控硅。对我们来说幸运的是,某个地方出现了一些明亮的火花,用一个称为Quadrac的开关设备代替了单个的双向晶闸管和双向晶闸管。

 

       Quadrac

 

       所述Quadrac基本上是一个二端交流开关和三端双向可控硅单个半导体封装中,因此也被称为“内部触发三端双向可控硅”一起制造。这一切都在一个双向设备中,通过使用主端子电压的任一极性进行栅极控制,这意味着它可用于全波相位控制应用中,例如加热器控制,灯调光器和交流电动机速度控制等。

 

5

 

       像双向可控硅一样,quadras是一个三端半导体开关器件,其主端一(通常为阳极)标记为MT2,主端二(通常为阴极)标记为MT1,栅极为G。

 

       根据电源的电压和电流切换要求,quadrac可提供多种封装类型,其中最常见的是TO-220封装,因为它可以替代大多数双向可控硅器件。

 

       Diac教程摘要

 

       在这个双向晶闸管教程中,我们已经看到双向晶闸管(例如ST2或DB3)是可以在任一方向导电的两端电压隔离装置。Diacs具有负电阻特性,一旦达到一定的施加电压电平,它们便可以迅速切换为“ ON”。

 

       由于双向晶闸管是双向装置,因此与BTAxx-600A或IRT80系列开关双向晶闸管配合使用时,它可作为相控器和通用AC电路(如调光器和电动机速度控制)中的触发装置使用。

 

       Quadrac是具有内部连接双向晶闸管的双向可控硅。与双向可控硅一样,双向电源是双向交流开关,可针对主端子电压的任一极性进行栅极控制。

 

       以下为罗姆的一些半导体新产品:

       晶体管:R6020JNZ4

       晶体管:R6025JNZ4

       晶体管:R6030JNZ4

       晶体管:R6042JNZ4

 

 
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