什么是双向可控硅？双向可控硅的工作原理和用途、测试

如果你曾经使用过电风扇、调光开关或电机控制，那么你很可能已经体验过双向可控硅的功能。双向可控硅是一种电子元件，可在交流电路内实现功率开关或控制，其独特的工作模式使得这种固态器件在各种应用中非常有用。

本文将详细解释双向可控硅是什么，它们是如何工作的，以及它们在不同交流电路中的应用方式。

双向可控硅是硅半导体器件，允许电子通过三个电极双向流动。它由四层硅构成，在正向上具有PNPN功能，在负向上具有NPNP功能。

具体来说，双向可控硅代表“交流三极管”，通常被归类为可控硅整流器（SCR）和晶闸管。因此，它具有以下关键功能：

• 从低压到中压的功率放大（与其他三极管一样）
• 允许交流电流的双向流动（与SCR和晶闸管不同）
• 具有两种明确的状态 - 开和关（与其他晶闸管类似）
• 导通由门极信号触发（类似于SCR）

这些特点使得双向可控硅在交流电路中作为开关或功率控制单元非常有用。

双向可控硅的电路符号显示了该器件的三个电极，包括两个阳极和一个门极。虽然并非所有的双向可控硅器件都完全采用这种结构，但它们都包含两个晶闸管，通过一个阴极和一个阳极以反并联的方式相连。这意味着两个端子都被标记为阳极，而晶闸管共享一个门极。

尽管双向可控硅的工作原理经常被比作两个反向并联的晶闸管，但双向可控硅的结构（包含N型和P型区域）意味着它们可以在交流波形的两个部分执行开关功能。这意味着，与标准晶闸管不同，双向可控硅可以同时处理电流的正向和反向流动，因此在许多应用中只需要使用一个器件。

这也意味着该器件可以在通过端子的极性为正或负时进行导通。然而，触发器触发该器件所需的电流灵敏度在两个端子极性相同时最高。

因此，该器件有四种触发模式，定义如下：

• I+模式：第二个端子电流为正，门极电流为正
• I-模式：第二个端子电流为正，门极电流为负
• III+模式：第二个端子电流为负，门极电流为正
• III-模式：第二个端子电流为负，门极电流为负

双向可控硅需要从门极端触发的功能要求使其成为在中低功率交流电路中创建开关的理想器件。这可以包括灯光、风扇和电机控制，或温度或液位控制系统。

要使用双向可控硅电路进行交流开关操作，需要完成以下步骤：

• 当开关(SW1)在下面的电路中打开时，双向可控硅保持“关闭”状态，灯泡不通电
• 当开关关闭时，通过门极向双向可控硅发送触发信号，双向可控硅开始导通，切换到“开启”阶段
• 当双向可控硅只接收交流电源时，设备将在每个半波形周期内解锁和重新锁定。这可以控制流经灯泡的电流
• 只有当提供的电流接近零时，双向可控硅才会关闭

要测试双向可控硅，可以使用数字万用表(DMM)。为确保设备有效工作，需要按照以下步骤操作：

• 将正负引线连接到每个双向可控硅端子上
• DMM上的读数应为无穷大
• 还可以使用跳线将双向可控硅的门极短接，这应将读数改变为0
• 交换每个端子上的引线，DMM读数将恢复为无穷大

通过这些步骤获取这些读数表明双向可控硅在电路中的工作正常。