在電子鎮(zhèn)流器、電子調(diào)光等電路中時(shí)常可以見到雙向觸發(fā)二極管元件。雙向觸發(fā)二極管是與雙向晶閘管同時(shí)問世的,常用來觸發(fā)雙向晶閘管。
雙向觸發(fā)二極管的結(jié)構(gòu)、符號、等效電路及伏安特性如圖1所示。它是三層、對稱性質(zhì)的二端半導(dǎo)體器件,等效于基極開路、發(fā)射極與集電極對稱的npn晶體管。其正、反向伏安特性完全對稱。
當(dāng)器件兩端的電壓小于正向轉(zhuǎn)折電ubo時(shí),呈高阻態(tài);當(dāng) u>ubo 時(shí)進(jìn)入負(fù)阻區(qū)。同樣,當(dāng)|u|超過反向轉(zhuǎn)折電壓|ubr| 時(shí),管子也能進(jìn)入負(fù)阻區(qū)。
轉(zhuǎn)折電壓的對稱性用△ub表示
△ub=ubo-|ubr|
一般要求 △ub<2u。 雙向觸發(fā)二極管的耐壓值 ubo 大致分三個(gè)等級:
20——60v,100——150 v,200——250 v 。
在實(shí)際應(yīng)用中,除根據(jù)電路的要求選取適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)折電壓 ubo 外,還應(yīng)選擇轉(zhuǎn)折電流 ibo 小、轉(zhuǎn)折電壓偏差△ub小的雙向觸發(fā)二極管。
雙向觸發(fā)二極管除用來觸發(fā)雙向晶閘管外,還常用在過壓保護(hù)、定時(shí)、移相等電路,圖2就是由雙向觸發(fā)二極管和雙向晶閘管組成的過壓保護(hù)電路。當(dāng)瞬態(tài)電壓超過diac和ubo時(shí),diac迅速導(dǎo)通并觸發(fā)雙向晶閘管也導(dǎo)通,使后面的負(fù)載免受過壓損害。
雙向觸發(fā)二極管(diac)屬三層結(jié)構(gòu),具有對稱性的二端半導(dǎo)體器件。常用來觸發(fā)雙向可控硅 ,在電路中作過壓保護(hù)等用途。
圖1是它的構(gòu)造示意圖。圖2、圖3分別是它的符號及等效電路,可等效于基極開路、發(fā)射極與集電極對稱的npn型晶體管。因此完全可用二只npn晶體管如圖4連接來替代。
雙向觸發(fā)二極管正、反向伏安特性幾乎完全對稱(見圖5)。當(dāng)器件兩端所加電壓u低于正向轉(zhuǎn)折電壓v(b0)時(shí),器件呈高阻態(tài)。當(dāng)u>v(b0)時(shí),管子擊穿導(dǎo)通進(jìn)入負(fù)阻區(qū)。同樣當(dāng)u大于反向轉(zhuǎn)折電壓v(br)時(shí),管子同樣能進(jìn)入負(fù)阻區(qū)。轉(zhuǎn)折電壓的對稱性用△v(b)表示?!鱲(b)=v(b0)-v(br)。一般△v(b)應(yīng)小于2伏。雙向觸發(fā)二極管的正向轉(zhuǎn)折電壓值一般有三個(gè)等級:20-60v、100-150v、200-250v。由于轉(zhuǎn)折電壓都大于20v,可以用萬用表電阻擋正反向測雙向二極管,表針均應(yīng)不動(dòng)(rx10k),但還不能完全確定它就是好的。檢測它的好壞,并能提供大于250v的直流電壓的電源,檢測時(shí)通過管子的電流不要大于是5ma。用晶體管耐壓測試器檢測十分方便。如沒有,可用兆歐表按圖6所示進(jìn)行測量(正、反各一次),電壓大的一次v(br)。例如:測一只db3型二極管,第一次為27.5v,反向后再測為28v,則△v(b)=v(b0)-v(br)=28v-27.5v=0.5v<2v,表明該管對稱性很好。
圖7是雙向觸發(fā)二極管與雙向可控硅等元件構(gòu)成的臺(tái)燈調(diào)光電路。通過調(diào)節(jié)電位器r2,可以改變雙向可控硅的導(dǎo)通角,從而改變通過燈泡的電流(平均值)實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)光。如果將燈泡換電熨斗、電熱褥還可實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)溫。
該電路在雙向可控硅加散熱器的情況下,可控負(fù)載功率可達(dá)500w,各元件參數(shù)見圖所標(biāo)注。