双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的,对外也引出三个电极。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联,但只有一个控制极。

1.什么是双向晶闸管

双向晶闸管的发展现状在我国精管行业发展很快。国内分立器件厂商的主要产品以硅基二极管、三极管和晶闸管为主,国际功率半导体器件的主流主品功率MOS器件只是近年来才有所涉及,且主要为平面栅结构的VDMOS器件,IGBT还处于研发阶段。宽禁带半导体器件主要是以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)为主,尚未有针对市场应用的宽禁带半导体产品器件的产品研发。

 

1.什么是双向晶闸管

(图片来源于网络)

 

双向晶闸管特点

双向晶闸管由NPNPN五层半导休材料制成,有三个电极。双向晶闸管实际是由两个单向晶闸管反向并联构成,双向晶闸管在阴、阳两个电极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制。这两个电极实际上已经没有阳极和阴极之分,通常把这两个主电极称为Tl电极和T2电极,接在P型半导体材料上的主电极称为Tl电极,接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。


双向晶闸管另一个电极仍称为控制极G,或称为门极。

 

双向晶闸管是为了实现交流功率控制而开发的。它的发展方向是高压,大电流。大功率双向晶闸管主要用于功率调节、电压调节、调光、焊接、温度控制、交流电机调速等方面。

 

2.双向晶闸管分类

分类:

一、普通二极管、三极管国内的自给率已经很高,但是在高档的功率二极管,大部分还依赖进口,国内的产品性能还有不小的差距。

 

二、ABB晶闸管类器件产业成熟,种类齐全,普通晶闸管、快速晶闸管、超大功率晶闸管、光控晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、高频晶闸管都能生产。中国南车集团当前可以生产6英寸、4000A、8500V超大功率晶闸管,居世界领先水平,已经在我国的机车上大量使用,为我国的铁路现代化建设做出了贡献。

 

三、在功率管领域,逐步有国内的企业技术水平上升到MOS工艺,MOSFET的产业有一定规模,进入21世纪后,这类器件的产品已批量进入市场,几十安培、200V的器件在民用产品上获得了广泛应用,进口替代已然开始。

 

四、IGBT、FRD(快恢复二极管)已经有所突破,FRD初见规模。IGBT从封装起步向芯片设计制造发展,从PT结构向NPT发展,沟槽工艺正在开发中。IGBT产品进入中试阶段。

 

五、在电源管理领域,2008年前十名都见不到国内的企业。

 

3.双向晶闸管作用

作用:

双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展起来的,它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管,而且仅用一个触发电路,是目前比较理想的交流开关器件。其英文名称TRIAC就是三端双向交流开关的意思。尽管从形式上可以把双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合,但实际上它是由七只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。小功率双向晶闸管一般采用塑料封存装,有的还带小散热极。典型产品有BCM1AM ( 1.A/600V) ,BCM3AM (3A/600v)、2N6075(4A/600V) 、MAC218-10 (8A/800V)等。大功率双向晶闸管大多采用RD91型封装,例如BTA40-700型的主要参数是:IT=40A,VDRM=700v,IcT=100m4。双向晶闸管可广泛用于工业、交通、家电领域,实现交流调压、交流调速、交流开关、舞台调光、台灯调光等多种功能。此外,它还被用在固态继电器和固态接触器的电路中。