高壓雙向觸發(fā)器件SIDAC的特點(diǎn)及其應(yīng)用

1特性

在電子鎮(zhèn)流器中廣泛采用的雙向觸發(fā)器件是DB3，其觸發(fā)開(kāi)通電壓在30V左右，觸發(fā)電流較小(mA級(jí))，導(dǎo)通后的殘余電壓在20V左右，這些特點(diǎn)決定了只能用于小電流的觸發(fā)電路中。這里介紹一種大電流的高壓雙向觸發(fā)器件SIDAC(SiliconDiode for Alternating Current)，它比普通的DIAC(DB3系列)具有更大的功率容量，可提供較大的開(kāi)啟電流。

2 SIDAC的基本工作原理

SIDAC是基于晶閘管原理和結(jié)構(gòu)的一種兩端負(fù)阻器件。由于被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)兩端的壓降只有1.5V左右，因此這種器件的工作狀態(tài)類似一個(gè)開(kāi)關(guān)，故SIDAC又稱為雙向觸發(fā)開(kāi)關(guān)。SIDAC的伏安特性見(jiàn)圖1。一旦加在SIDAC兩端的電壓超過(guò)其擊穿電壓UBO，便會(huì)通過(guò)一個(gè)負(fù)阻區(qū)立刻轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)。低的導(dǎo)通壓降使其具有非常低的功率損耗，可在瞬間提供很大的電流。只有當(dāng)流過(guò)SIDAC的電流中斷，或者低于其維持電流IH時(shí)，SIDAC才會(huì)自動(dòng)由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)到截止?fàn)顟B(tài)。

圖1SIDAC的伏安特性曲線

圖中UBO-轉(zhuǎn)折電壓
IBO-轉(zhuǎn)折電流
UDRM-斷態(tài)重復(fù)峰值電壓
IDRM-斷態(tài)重復(fù)峰值電流
IH-維持電流
US-開(kāi)通電壓
IS-開(kāi)通電流
UT-通態(tài)電壓

SIDAC的電路符號(hào)，見(jiàn)圖2。

圖2SIDAC電路符號(hào)

3 SIDAC的特點(diǎn)

(1)SIDAC的觸發(fā)電壓高，范圍寬，目前可做到90V～330V。

(2)SIDAC具有負(fù)阻特性，通態(tài)電壓UT非常低，只有1.5V左右，所以瞬間能通過(guò)較大的電流。

(3)SIDAC是一種無(wú)極性的雙向觸發(fā)器件，一個(gè)周期浪涌電流ITSM可達(dá)20A，通過(guò)電感使已充滿了電的電容放電，產(chǎn)生高能量的高壓脈沖。

(4)SIDAC一旦導(dǎo)通便處于自鎖狀態(tài)，只有流過(guò)其本身的電流中斷或小于維持電流IH時(shí)，才會(huì)關(guān)斷。

(5)響應(yīng)速度快(ns級(jí))。

(6)封裝形式靈活多樣。可采用DO-41，DO-201AD，TO-92，TO-220塑料樹(shù)脂封裝。既可單芯片封裝，也可多芯片封裝在一起。

(7)采用玻璃鈍化工藝，耐高溫特性好，可靠性高。

4典型應(yīng)用

SIDAC的應(yīng)用十分廣泛。目前已大量用于高能量的起輝(點(diǎn)火)電路、高壓發(fā)生器、過(guò)壓保護(hù)、振蕩器、代替晶閘管電路等方面。

(1)高壓發(fā)生器電路，見(jiàn)圖3。該電路可用于空調(diào)、電冰箱，作為電子殺菌、除臭用。

(2)低電壓輸入的電子起輝電路，見(jiàn)圖4。

圖3高壓發(fā)生器電路

圖4電子起輝電路

(3)高壓鹵素?zé)羝疠x電路，見(jiàn)圖5。

(4)晶閘管替代電路，見(jiàn)圖6。

(5)張弛振蕩器電路，見(jiàn)圖7。限流電阻R的選?。?/span>

圖5鹵素?zé)羝疠x電路

圖6晶閘管替代電路

(a)電路

(b)波形

圖7張弛振蕩電路

Rmax≤(Ui-UBO)/IBO

Rmin≥(Ui-UTM)/IH(min)

(6)晶體管保護(hù)電路，見(jiàn)圖8。當(dāng)用一個(gè)晶體管來(lái)斷開(kāi)一個(gè)感性負(fù)載時(shí)，C-E結(jié)會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)過(guò)壓現(xiàn)象，SIDAC可用來(lái)保護(hù)晶體管的安全。

(a)電路

(b)波形

圖8晶體管保護(hù)電路

注：(1)調(diào)整輸入脈沖寬度tW，使IC=0.63A