什么是三端雙向交流開關(TRIAC),其工作原理是什么?

三端雙向交流開關(TRIAC=TRIode（三端）AC semiconductor switch）實質上是雙向晶閘管,它是在普通晶閘管的基礎上發展起來的，它不僅能代替兩只反極性并聯的晶閘管，而且僅用一個觸發電路，是目前比較理想的交流開關器件。其英文名稱TRIAC就是三端雙向交流開關的意思。盡管從形式上可以把雙向晶閘管看成兩只普通晶閘管的組合，但實際上它是由七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存裝，有的還帶小散熱極。典型產品有BCM1AM（1A/600V）、BCM3AM （3A/600V）、2N6075（4A/600V）、MAC218-10（8A/800V）等。大功率雙向晶閘管大多采用RD91型封裝，例如 BTA40-700型的主要參數是：IT=40A，VDRM=700V，IGT=100mA。

雙向晶閘管（TRIAC）是由NPNPN五層半導體材料構成的，相當于兩只普通晶閘管反相并聯，它也有三個電極，分別是主電極T1、主電極T2和柵極G。圖8-6是雙向晶閘管的結構和等效電路，圖8-7是其電路圖形符號。

雙向晶閘管可以雙向導通，即柵極加上正或負的觸發電壓，均能觸發雙向晶閘管正、反兩個方向導通。圖8-8是其觸發狀態。

當柵極G和主電極T2相對于主電極T1的電壓為正（VT2＞VT1、VG＞VT1）或柵極G和主電極T1相對于主電極T2的電壓為負（VT1＜VT2、VG＜VT2）時，晶閘管的導通方向為T2→T1此時T2為陽極，T1為陰極。

當柵極G和主電極T1相對于主電極T2為正（VT1＞VT2、VG＞VT2）或柵極G和主電極T2相對于主電極T1為負（VT2＜VT1、VG＜VT1）時，則晶閘管的導通方向為T1→T2，此時T1為陽極，T2為陰極。

雙向晶閘管的主電極T1與主電極T2間，無論所加電壓極性是正向還是反向，只要柵極G和主電極T1（或T2）間加有正、負極性不同的觸發電壓，滿足其必須的觸發電流，晶閘管即可觸發導通呈低阻狀態。此時，主電極T1、T2間壓降約為1V左右。

雙向晶閘管一旦導通，即使失去觸發電壓，也能繼續維持導通狀態。當主電極T1、T2電流減小至維持電流以下或T1、T2間電壓改變極性，且無觸發電壓時，雙向晶閘管阻斷，只有重新施加觸發電壓，才能再次導通。

下圖為TRIAC的伏安特性.

與單向晶閘管相比較，雙向晶閘管的主要區別是：在觸發之后是雙向導通的；觸發電壓不分極性，只要絕對值達到觸發門限值即可使雙向晶閘管導通。

與單向晶閘管相比較，雙向晶閘管的主要區別是：

①在觸發之后是雙向導通的；

②觸發電壓不分極性，只要絕對值達到觸發門限值即可使雙向晶閘管導通。

雙向晶閘管可廣泛用于工業、交通、家電領域，實現交流調壓、交流調速、交流開關、舞臺調光、臺燈調光等多種功能。此外，它還被用在固態繼電器和固態接觸器的電路中。

在選用三端雙相可控硅（TRIAC）,需要考慮以下4個方面的因素：

1、三端雙相可控硅的耐壓：Vdrm=電源電壓的2-3倍，如電源電壓AC=220V,則Vdrm>=600V。

2、三端雙相可控硅的允許電流：在無浪涌沖擊電流（如加熱器負載）必須至少>=1.3-1.5倍的負載電流；但當有浪涌沖擊電流（如馬達負載）時，必須綜合考慮環境溫度、沖擊電流的峰值、散熱器的尺寸等。

3、合理選擇CR吸收電路，當控制電感性負載時，如在轉換期間由于電流延遲的作用,(di/dt)c和(dv/dt)c 超過某個值時，(di/dt)c 和(dv/dt)c 可能不需柵極信號而Z直接進入導通狀態，從而變得無法控制。如電源電壓AC=220V,一般選取C=0.01--0.47uF, R=47--100Ω.

4、三端雙向可控硅開關在施加正向或反向電壓時均可通過柵極信號打開，因此在設計柵極觸發電路是需要注意：觸發電流，觸發電壓，柵極電阻。