什么是三端雙向交流開(kāi)關(guān)(TRIAC),其工作原理是什么?

三端雙向交流開(kāi)關(guān)(TRIAC=TRIode（三端）AC semiconductor switch）實(shí)質(zhì)上是雙向晶閘管,它是在普通晶閘管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的晶閘管，而且僅用一個(gè)觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開(kāi)關(guān)器件。其英文名稱(chēng)TRIAC就是三端雙向交流開(kāi)關(guān)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(shí)際上它是由七只晶體管和多只電阻構(gòu)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。典型產(chǎn)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(shù)是：IT=40A，VDRM=700V，IGT=100mA。

雙向晶閘管（TRIAC）是由NPNPN五層半導(dǎo)體材料構(gòu)成的，相當(dāng)于兩只普通晶閘管反相并聯(lián)，它也有三個(gè)電極，分別是主電極T1、主電極T2和柵極G。圖8-6是雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)和等效電路，圖8-7是其電路圖形符號(hào)。

雙向晶閘管可以雙向?qū)?，即柵極加上正或負(fù)的觸發(fā)電壓，均能觸發(fā)雙向晶閘管正、反兩個(gè)方向?qū)āD8-8是其觸發(fā)狀態(tài)。

當(dāng)柵極G和主電極T2相對(duì)于主電極T1的電壓為正（VT2＞VT1、VG＞VT1）或柵極G和主電極T1相對(duì)于主電極T2的電壓為負(fù)（VT1＜VT2、VG＜VT2）時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通方向?yàn)門(mén)2→T1此時(shí)T2為陽(yáng)極，T1為陰極。

當(dāng)柵極G和主電極T1相對(duì)于主電極T2為正（VT1＞VT2、VG＞VT2）或柵極G和主電極T2相對(duì)于主電極T1為負(fù)（VT2＜VT1、VG＜VT1）時(shí)，則晶閘管的導(dǎo)通方向?yàn)門(mén)1→T2，此時(shí)T1為陽(yáng)極，T2為陰極。

雙向晶閘管的主電極T1與主電極T2間，無(wú)論所加電壓極性是正向還是反向，只要柵極G和主電極T1（或T2）間加有正、負(fù)極性不同的觸發(fā)電壓，滿(mǎn)足其必須的觸發(fā)電流，晶閘管即可觸發(fā)導(dǎo)通呈低阻狀態(tài)。此時(shí)，主電極T1、T2間壓降約為1V左右。

雙向晶閘管一旦導(dǎo)通，即使失去觸發(fā)電壓，也能繼續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)主電極T1、T2電流減小至維持電流以下或T1、T2間電壓改變極性，且無(wú)觸發(fā)電壓時(shí)，雙向晶閘管阻斷，只有重新施加觸發(fā)電壓，才能再次導(dǎo)通。

下圖為T(mén)RIAC的伏安特性.

與單向晶閘管相比較，雙向晶閘管的主要區(qū)別是：在觸發(fā)之后是雙向?qū)ǖ?；觸發(fā)電壓不分極性，只要絕對(duì)值達(dá)到觸發(fā)門(mén)限值即可使雙向晶閘管導(dǎo)通。

與單向晶閘管相比較，雙向晶閘管的主要區(qū)別是：

①在觸發(fā)之后是雙向?qū)ǖ模?

②觸發(fā)電壓不分極性，只要絕對(duì)值達(dá)到觸發(fā)門(mén)限值即可使雙向晶閘管導(dǎo)通。

雙向晶閘管可廣泛用于工業(yè)、交通、家電領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、交流調(diào)速、交流開(kāi)關(guān)、舞臺(tái)調(diào)光、臺(tái)燈調(diào)光等多種功能。此外，它還被用在固態(tài)繼電器和固態(tài)接觸器的電路中。

在選用三端雙相可控硅（TRIAC）,需要考慮以下4個(gè)方面的因素：

1、三端雙相可控硅的耐壓：Vdrm=電源電壓的2-3倍，如電源電壓AC=220V,則Vdrm>=600V。

2、三端雙相可控硅的允許電流：在無(wú)浪涌沖擊電流（如加熱器負(fù)載）必須至少>=1.3-1.5倍的負(fù)載電流；但當(dāng)有浪涌沖擊電流（如馬達(dá)負(fù)載）時(shí)，必須綜合考慮環(huán)境溫度、沖擊電流的峰值、散熱器的尺寸等。

3、合理選擇CR吸收電路，當(dāng)控制電感性負(fù)載時(shí)，如在轉(zhuǎn)換期間由于電流延遲的作用,(di/dt)c和(dv/dt)c 超過(guò)某個(gè)值時(shí)，(di/dt)c 和(dv/dt)c 可能不需柵極信號(hào)而Z直接進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，從而變得無(wú)法控制。如電源電壓AC=220V,一般選取C=0.01--0.47uF, R=47--100Ω.

4、三端雙向可控硅開(kāi)關(guān)在施加正向或反向電壓時(shí)均可通過(guò)柵極信號(hào)打開(kāi)，因此在設(shè)計(jì)柵極觸發(fā)電路是需要注意：觸發(fā)電流，觸發(fā)電壓，柵極電阻。