?雙向晶閘管
雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導體材料制成的，對外也引出三個(gè)電極，其結構如圖所示。雙向晶閘管相當于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極。
中文名
雙向晶閘管，雙向可控硅
外文名
TRIAC：TRIode AC semiconductor switch
概述
雙向晶閘管是由N-P-N
基本信息
雙向晶閘管的伏安特性曲
檢查方法
雙向晶閘管作電子開(kāi)關(guān)使用，
基本信息
雙向晶閘管的伏安特性曲線(xiàn)具有對稱(chēng)性，如圖所示。
雙向晶閘管的伏安特性曲線(xiàn) 由于雙向晶閘管正、反特性具有對稱(chēng)性，所以它可在任何一個(gè)方向導通，是一種理想的交流開(kāi)關(guān)器件。
結構圖
伏安特性曲線(xiàn)
檢查方法
檢查雙向晶閘管的好壞：雙向晶閘管作電子開(kāi)關(guān)使用，能控制交流負載(例如白熾燈)的通斷，根據白熾燈的亮滅情況，可判斷雙向晶閘管的好壞。將220V交流電源的任意一端接T2，另一端經(jīng)過(guò)220V、100W白熾燈接T1。觸發(fā)電路由開(kāi)關(guān)S和門(mén)極限流電阻R組成。S選用耐壓220VAC的小型鈕子開(kāi)關(guān)或拉線(xiàn)開(kāi)關(guān)。R的阻值取100~330Ω，R值取得過(guò)大，會(huì )減小導通角。
檢查步驟：
第一步，先將S斷開(kāi)，此時(shí)雙向晶閘管關(guān)斷，燈泡應熄滅。若燈泡正常發(fā)光，則說(shuō)明雙向晶閘管T1-T2極間短路，管子報廢；如果燈泡輕微發(fā)光，表明T1-T2漏電流太大，管子的性能很差。出現上述兩種情況，應停止試驗。
第二步：閉合S，因為門(mén)極上有觸發(fā)信號，所以只需經(jīng)過(guò)幾微秒的時(shí)間，雙向晶閘管即導通通，白熾燈上有交流電流通過(guò)而正常發(fā)光。具體工作過(guò)程分析如下：在交流電的正半周，設Ua>Ub，則T2為正，T1為負，G相對于T2也為負，雙向晶閘管按照T2-T1的方向導通。在交流電的負半周，設Ua<Ub，則T2為負，T1為正，G相對于T2也為正，雙向晶閘管沿著(zhù)T1→T2的方向導通。綜上所述，僅當S閉合時(shí)燈泡才能正常發(fā)光，說(shuō)明雙向晶閘管質(zhì)量良好。如果閉合時(shí)燈泡仍不發(fā)光，證明門(mén)極已損壞。
注意事項：
(1)本方法只能檢查耐壓在400V以下的雙向晶閘管。對于耐壓值為100V、200V的雙向晶閘管，需借助自耦調壓器把220V交流電壓降到器件耐壓值以下。
(2)T1和T2的位置不得接反，否則不能觸發(fā)雙向晶閘管。
(3)具體到Ua、Ub中的哪一端接火線(xiàn)(相線(xiàn))，哪端接零線(xiàn)，可任選。
(4)利用雙向晶閘管作電子開(kāi)關(guān)比機械開(kāi)關(guān)更加優(yōu)越。因為只需很低的控制功率，就能控制相當大的電流，它不存在觸點(diǎn)抖動(dòng)問(wèn)題，動(dòng)作速度極快，在關(guān)斷時(shí)也不會(huì )出現電弧現象。實(shí)際應用時(shí)，圖5.9.14中的開(kāi)關(guān)S可用固態(tài)繼電器、干簧繼電器、光電繼電器等代替。
工作原理
雙向晶閘管與單向晶閘管一樣，也具有觸發(fā)控制特性。不過(guò)，它的觸發(fā)控制特性與單向晶閘管有很大的不同，這就是無(wú)論在陽(yáng)極和陰極間接入何種極性的電壓，只要在它的控制極上加上一個(gè)觸發(fā)脈沖，也不管這個(gè)脈沖是什么極性的,都可以使雙向晶閘管導通。由于雙向晶閘管在陽(yáng)、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實(shí)現觸發(fā)控制，因此雙向晶閘管的主電極也就沒(méi)有陽(yáng)極、陰極之分，通常把這兩個(gè)主電極稱(chēng)為T(mén)1電極和T2電極，將接在P型半導體材料上的主電極稱(chēng)為T(mén)1電極，將接在N型半導體材料上的電極稱(chēng)為T(mén)2電極。由于雙向晶閘管的兩個(gè)主電極沒(méi)有正負之分，所以它的參數中也就沒(méi)有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分，而只用一個(gè)最大峰值電壓，雙向晶閘管的其他參數則和單向晶閘管相同。
構造
盡管從形式上可將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7只晶體管和多只電阻構成的功率集成器件。小功率雙向晶閘管一般采用塑料封裝，有的還帶散熱板。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝。
檢測方法
1、判定T1極
由圖可見(jiàn)，G極與T2極靠近，距T1極較遠。因此，G—T2之間的正、反向電阻都很小。在用 RXl檔測任意兩腳之間的電阻時(shí)，只有在G-T2之間呈現低阻，正、反向電阻僅幾十歐，而T1-G、T2-T1之間的正、反向電阻均為無(wú)窮大。這表明，如果測出某腳和其他兩腳都不通，就肯定是T1極。另外，采用TO—220封裝的雙向晶閘管，T1極通常與小散熱板連通，據此亦可確定T1極。
2、區分G極和T2極
(1) 找出T1極之后，首先 假定剩下兩腳中某一腳為T(mén)2極，另一腳為G極。
(2) 把黑表筆接T2極，紅表筆接T1極，電阻為無(wú)窮大。接著(zhù)用紅表筆尖把T1與G短路，給 G極加上負觸發(fā)信號，電阻值應為十歐左右，證明管子已經(jīng)導通，導通方向為T(mén)2一T1。再將紅表筆尖與G極脫開(kāi)(但仍接T1)，若電阻值 保持不變，證明管子在觸發(fā)之后能維持導通狀態(tài)。
(3) 把紅表筆接T2極，黑表筆接T1極，然后使T1與G短路，給G極加上正觸發(fā)信號，電阻值仍為十歐左右，與G極脫開(kāi)后若阻值不變，則說(shuō)明管子經(jīng) 觸發(fā)后，在T1一T2方向上也能維持導通狀態(tài)，因此具有雙向觸發(fā)性質(zhì)。由此證明上述假定正確。否則是假定與實(shí)際不符，需再作出假定，重復以上測量。顯見(jiàn)， 在識別G、T2，的過(guò)程中，也就檢查了雙向晶閘管的觸發(fā)能力。如果按哪種假定去測量，都不能使雙向晶閘管觸發(fā)導通，證明管于巳損壞。對于lA的管子，亦可用RXl0檔檢測，對于3A及3A以上的管子，應選RXl檔，否則難以維持導通狀態(tài)。
發(fā)展
雙向晶閘管的發(fā)展現狀在我國精管行業(yè)發(fā)展很快。國內分立器件廠(chǎng)商的主要產(chǎn)品以硅基二極管、三極管和晶閘管為主，國際功率半導體器件的主流主品功率MOS器件只是近年來(lái)才有所涉及，且主要為平面柵結構的VDMOS器件，IGBT還處于研發(fā)階段。寬禁帶半導體器件主要是以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)為主，尚未有針對市場(chǎng)應用的寬禁帶半導體產(chǎn)品器件的產(chǎn)品研發(fā)。
產(chǎn)品分類(lèi)
一、普通二極管、三極管?chē)鴥鹊淖越o率已經(jīng)很高，但是在高檔的功率二極管，大部分還依賴(lài)進(jìn)口，國內的產(chǎn)品性能還有不小的差距。
二、ABB晶閘管類(lèi)器件產(chǎn)業(yè)成熟，種類(lèi)齊全，普通晶閘管、快速晶閘管、超大功率晶閘管、光控晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、高頻晶閘管都能生產(chǎn)。中國南車(chē)集團當前可以生產(chǎn)6英寸、4000A、8500V超大功率晶閘管，居世界領(lǐng)先水平，已經(jīng)在我國的機車(chē)上大量使用，為我國的鐵路現代化建設做出了貢獻。
三、在功率管領(lǐng)域，逐步有國內的企業(yè)技術(shù)水平上升到MOS工藝，MOSFET的產(chǎn)業(yè)有一定規模，進(jìn)入21世紀后，這類(lèi)器件的產(chǎn)品已批量進(jìn)入市場(chǎng)，幾十安培、200V的器件在民用產(chǎn)品上獲得了廣泛應用，進(jìn)口替代已然開(kāi)始。
四、IGBT、FRD（快恢復二極管）已經(jīng)有所突破，FRD初見(jiàn)規模。IGBT從封裝起步向芯片設計制造發(fā)展，從PT結構向NPT發(fā)展，溝槽工藝正在開(kāi)發(fā)中。IGBT產(chǎn)品進(jìn)入中試階段，
五、在電源管理領(lǐng)域，2008年前十名都見(jiàn)不到國內的企業(yè)。
產(chǎn)業(yè)鏈
一、設計：國內IGBT還處于研制階段，還沒(méi)有商品化的IGBT投入市場(chǎng)，我國IGBT芯片的產(chǎn)業(yè)化道路比較漫長(cháng)。目前國內的民營(yíng)和海歸人士設立的公司已經(jīng)研發(fā)出了低端的IGBT產(chǎn)品，如常州宏微、嘉興斯達。南車(chē)集團就不說(shuō)了。
二、制造：IGBT對于技術(shù)要求較高，國內企業(yè)還沒(méi)有從事IGBT生產(chǎn)?？紤]到IP保護以及技術(shù)因素的限制，外資IDM廠(chǎng)商也沒(méi)有在國內進(jìn)行IGBT晶圓制造和封裝的代工。華虹NEC和成芯的8寸線(xiàn)、華潤上華和深圳方正的6寸線(xiàn)均可提供功率器件的代工服務(wù)。
三、封裝：我國只有少數企業(yè)從事中小功率IGBT的封裝，而且尚未形成規?；a(chǎn)，在IGBT芯片的產(chǎn)業(yè)化以及大功率IGBT封裝領(lǐng)域的技術(shù)更是一片空白。
變化
一、BCD工藝已從無(wú)到有，從低壓向高壓發(fā)展，從硅基向SOI基發(fā)展。
二、從封裝起步向芯片設計制造發(fā)展，從PT結構向NPT發(fā)展，溝槽工藝正在開(kāi)發(fā)中。
分類(lèi)
1：外形
一：平板式雙向晶閘管
二：螺旋式雙向晶閘管
雙向晶閘管
螺旋式晶閘管
2：電流
200到800A
3：電壓
100到2000V[1]
尺寸
一：平板式
1：12.5X¤44X¤24
14：26X¤51.5X¤34
27：26X¤75X¤50
2：13.5X¤49X¤28
15：26.5X¤56X¤40
28：20X¤68X¤47
3：13.5X¤56X¤32
16：26.5X¤60X¤45
29：20X¤72X¤51
展開(kāi)全部
二：螺栓式
1：45~m6x1.0
14：58~m8x1.25
27：49~m6
2：58~m8x1.25
15：58~m10x1.5
28：173~m10
3：58~m10x1.5
16：194~m10x1.5
29：20X¤72X¤51
