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半導(dǎo)體二極管之雙向觸發(fā)二極管

一、雙向觸發(fā)二極管的結(jié)構(gòu)與特性

雙向觸發(fā)二極管由硅NPN三層結(jié)構(gòu)組成,它是一個具有對稱性的半導(dǎo)體二極管器件,可等效為基極開路、集電極與發(fā)射極對稱的NPN半導(dǎo)體三極管,如圖14-38所示。

雙向觸發(fā)二極管的伏安特性曲線如圖14-39所示,其正向和反向具有相同負阻特性。當雙向觸發(fā)二極管兩端所加電壓V,低于正向轉(zhuǎn)折電壓VBO時,器件呈高阻狀態(tài)。當外加電壓升高到VBO時,器件擊穿導(dǎo)通,由高阻轉(zhuǎn)為低阻進入負阻區(qū)。同樣,當所加電壓大于反向轉(zhuǎn)折電壓-UBO時,器件也會擊穿導(dǎo)通進入負阻區(qū)。有時又把轉(zhuǎn)折電壓稱為穿通電壓或擊穿電壓。轉(zhuǎn)折電壓的對稱性用正負轉(zhuǎn)折電壓的絕對值之差表示。特性曲線中的△V,為動態(tài)回轉(zhuǎn)電壓,IB為漏電流,IBO為轉(zhuǎn)折電流,IF為正向電流,-IF為反向電流。

雙向觸發(fā)二極管結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,常用來觸發(fā)雙向晶閘管,還可以用它組成過壓保護等電路。

二、雙向觸發(fā)二極管的主要特性參數(shù)

雙向觸發(fā)二極管的外形如圖14-40所示,其主要特性參數(shù)見表14-22。

三、雙向觸發(fā)二極管應(yīng)用電路

1.雙向觸發(fā)二極管觸發(fā)雙向晶閘管的調(diào)壓電路

采用雙向觸發(fā)二極管觸發(fā)雙向晶閘管的調(diào)壓電路是一種典型而常用的觸發(fā)電路,圖14-41所示的就是采用這種電路構(gòu)成的調(diào)壓電路。在一般情況下,雙向觸發(fā)二極管呈高阻截止狀態(tài),只有當外加電壓(不論正負)的幅值大于雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓時,它便會擊穿導(dǎo)通。

當電路接通交流市電后,交流市電便通過負載電阻RL及RP、R2向電容器C充電。只要電容器C上的充電電壓高于雙向觸發(fā)二極管的轉(zhuǎn)折電壓,電容器C便通過限流電阻R1以及雙向觸發(fā)二極管VD1向晶閘管VS的控制極放電,觸發(fā)雙向晶閘管VS導(dǎo)通。改變電位器RP的阻值便可改變向C充電的速度,也就改變了雙向晶閘管的導(dǎo)通角。由于雙向觸發(fā)二極管在正、反電壓下均能工作,所以它能在交流電的正、負兩個半周內(nèi)均能工作。

2.過壓保護電路

14-42所示的是由雙向觸發(fā)二極管與雙向晶閘管組成的過壓保護電路。電壓正常工作時加在雙向觸發(fā)二極管兩端的電壓小于轉(zhuǎn)折電壓,VD1不導(dǎo)通,雙向晶閘管處于截止狀態(tài),負載RL可得到正常的供電。當供電電源的瞬態(tài)電壓過壓時,加在雙向觸發(fā)二極管兩端的電壓便會大于轉(zhuǎn)折電壓,VD1導(dǎo)通并觸發(fā)雙向晶閘管,使其也導(dǎo)通,使負載RL免受過壓損害。

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