双向晶闸管的触发方式和用实例

一、引言

双向晶闸管（BRT）是一种特殊的半导体器件，因其具有双向导通性，即在正负两个方向都能导通，因此在交流电路中得到了广泛应用。而双向晶闸管的触发方式则是决定其工作状态的关键因素之一。本文将详细探讨双向晶闸管的触发方式，包括其原理、特点、应用等方面，以期为读者提供全面的了解和认识。

二、双向晶闸管的基本结构和工作原理

双向晶闸管由P型半导体和N型半导体交替排列而成，形成三个PN结。其中，两个主电极（T1和T2）分别位于两个外侧的PN结上，而门极（G）则位于中间的PN结上。当在门极上施加适当的触发信号时，双向晶闸管便能从阻断状态转变为导通状态，实现电流的双向流动。

三、双向晶闸管的触发方式

双向晶闸管的触发方式主要有四种，即I+触发、I-触发、Ⅲ+触发和Ⅲ-触发。这四种触发方式分别对应于不同的阳极和门极电压组合，以及不同的工作象限。

I+触发方式

I+触发方式是指在第一象限内，当阳极电压UA1A2为正，门极电压UgA2也为正时，双向晶闸管被触发导通。这种触发方式下，特性曲线位于第一象限，呈现出正触发特性。在实际应用中，I+触发方式常用于正向电压下的控制。

I-触发方式

I-触发方式同样在第一象限内，但此时阳极电压UA1A2为正，而门极电压UgA2为负。这种触发方式下，双向晶闸管同样能被触发导通，但特性曲线同样位于第一象限，呈现出负触发特性。I-触发方式在反向电压下的控制中较为常见。

Ⅲ+触发方式

Ⅲ+触发方式是在第三象限内进行的触发。此时，阳极电压UA1A2为负，门极电压UgA2为正。虽然这种触发方式也能使双向晶闸管导通，但由于其灵敏度较低，因此在实际应用中并不常用。

Ⅲ-触发方式

Ⅲ-触发方式同样在第三象限内进行，此时阳极电压UA1A2和门极电压UgA2均为负。这种触发方式下，双向晶闸管能够稳定导通，特性曲线位于第三象限。由于Ⅲ-触发方式具有较高的灵敏度和稳定性，因此在实际应用中得到了广泛采用。

四、触发方式的比较与选择

在实际应用中，选择合适的触发方式对于双向晶闸管的性能和应用效果至关重要。以下是对四种触发方式的比较与选择建议：

灵敏度：Ⅲ-触发方式具有较高的灵敏度，能够在较小的触发信号下实现导通；而Ⅲ+触发方式的灵敏度较低，需要较大的触发信号。

稳定性：I+和I-触发方式在正向和反向电压下均能实现稳定导通；而Ⅲ+触发方式由于灵敏度较低，其稳定性相对较差。

应用场景：对于需要高精度控制和保护的场合，建议选择Ⅲ-触发方式；对于一般应用场景，I+和I-触发方式均能满足需求。

五、双向晶闸管触发方式的应用实例

为了更好地理解双向晶闸管触发方式的应用，以下将介绍几个实际的应用实例：

交流调压电路：在交流调压电路中，通过控制双向晶闸管的触发信号，可以调节输出电压的大小。此时，通常采用Ⅲ-触发方式来实现对输出电压的精确控制。

电机软启动器：在电机软启动器中，双向晶闸管被用作主开关元件。通过控制双向晶闸管的触发信号，可以实现电机的平稳启动和停止。此时，I+和I-触发方式均可满足需求。

温度控制器：在温度控制系统中，双向晶闸管被用作加热元件的控制开关。通过检测温度传感器的输出信号，并控制双向晶闸管的触发信号，可以实现对加热元件的精确控制。此时，可以根据具体需求选择合适的触发方式。

六、结论

双向晶闸管的触发方式是实现其工作状态转换的关键。本文详细介绍了四种触发方式的原理、特点和应用场景，并对它们进行了比较和选择建议。通过了解这些触发方式的特点和应用实例，读者可以更好地理解和应用双向晶闸管这一重要的半导体器件。