Diac教程特性及控制摘要

Diac是一种双结双向半导体器件，设计用于当其两端的交流电压超过某一水平时通过任一方向的电流时发生故障

DIodeAC开关，或简称Diac，是另一种固态，三层，双结半导体器件，但不像晶体管那样 Diac 没有基本连接，使其成为双终端设备，标记为A 1 和A 2 。

Diac是一个不提供控制的电子元件或放大但很像双向开关二极管，因为它们可以从合适的交流电压源的任一极性传导电流。

在我们关于 SCR 和三端双向可控硅开关的教程中

我们看到，在ON-OFF开关应用中，这些器件可以由产生稳态栅极电流的简单电路触发，如图所示。

当开关， S1 打开时，没有门电流流过，灯泡“关闭”。当开关S1闭合时，栅极电流I G 流动且SCR仅在正半周期内导通，因为它在象限Ι中工作。

我们还记得，一旦门控“接通”，当电源电压降至一个值，使其阳极电流 I A 时，SCR只会再次“关闭”。小于其保持电流的值， I H 。

如果我们希望控制灯电流的平均值，而不仅仅是切换在“接通”或“断开”时，我们可以在预设的触发点处施加短脉冲的栅极电流，以允许SCR的导通仅在半周期的一部分上发生。然后通过改变循环开始和触发点之间的延迟时间 T 来改变灯电流的平均值。这种方法通常称为“相位控制”。

但要实现相位控制，需要做两件事。一种是可变相移电路（通常是RC无源电路），以及两种形式的触发电路或器件，当延迟波形达到一定水平时，它可以产生所需的栅极脉冲。设计用于产生这些栅极脉冲的一种这样的固态半导体器件是Diac。

二极管构造得像晶体管，但没有基极连接，允许它连接到任一极性的电路。 Diac主要用作相位触发和可变功率控制应用中的触发器件，因为diac有助于提供更尖锐和更即时的触发脉冲（与稳定上升的斜坡电压相反），用于将主开关器件“接通” 。

diac符号和diac的电压 - 电流特性曲线如下所示。

Diac符号和IV特性

从上面的diac IV特性曲线可以看出，diac阻断了两个方向上的电流流动，直到施加的电压大于 V BR ，此时发生器件击穿，并且二极管以类似于齐纳二极管的方式传导突然的电压脉冲。该 V BR 点称为Diacs击穿电压或击穿电压。

在普通齐纳二极管中，其两端的电压将保持恒定为电流增加。然而，在二极管中，晶体管动作导致电压随着电流的增加而减小。一旦处于导通状态，二极管的电阻下降到非常低的值，允许相对大的电流值流动。对于最常用的二极管，例如ST2或DB3，它们的击穿电压通常在约±25至35伏的范围内。可提供更高的击穿电压额定值，例如DB4双向电压器的40伏特。

此动作使diac具有如上所示的负电阻特性。由于双向可控硅是对称器件，因此它具有相同的正电压和负电压特性，正是这种负电阻作用使得Diac适合作为SCR或三端双向可控硅开关的触发装置。

二极管应用

如上所述，二极管通常用作其他半导体开关器件的固态触发器件，主要是SCR和三端双向可控硅开关元件。三端双向可控硅开关广泛应用于灯调光器和电机速度控制器等应用中，因此diac与三端双向可控硅开关结合使用，可提供交流电源的全波控制，如图所示。

Diac交流相位控制

随着交流电源电压在周期开始时增加，电容 C 通过固定电阻器 R1 和电位器 VR 1 的串联组合充电，并且其板上的电压增加。当充电电压达到双向可控硅开关的击穿电压时（ST2约为30 V），二极管击穿，电容器通过二极管放电。

放电产生突然的电流脉冲，发射三端双向可控硅进入传导。触发三端双向可控硅开关的相位角可以使用 VR1 来改变，它控制电容器的充电速率。当VR1处于最小值时，电阻R1将栅极电流限制在一个安全值。

一旦三端双向可控硅开关导通，它就会通过流过它的负载电流保持在“ON”状态。虽然电阻 - 电容组合两端的电压受三端双向可控硅开关的“导通”电压限制，但一直保持到交流电源的当前半周期结束。

结束时半周期电源电压降至零，将通过三端双向可控硅开关的电流降低到低于其保持电流， I H 将其“关闭”，并且双向交流开关停止导通。然后电源电压进入下一个半周期，电容器电压再次开始上升（此时间方向相反），触发三端双向可控硅开关的周期再次重复。

三端双向可控硅导通波形

然后我们看到Diac是一个非常有用的设备，可用于触发三端双向可控硅开关并且由于其负电阻特性，一旦达到某个施加的电压电平，它就允许它快速“接通”。然而，这意味着每当我们想要使用三端双向可控硅开关进行交流电源控制时，我们也需要一个单独的双向可控硅。对我们来说幸运的是，一些明亮的火花在一个地方用一个叫做Quadrac的开关设备取代了单个双向触发器和三端双向可控硅开关。

Quadrac

Quadrac 基本上是在单个半导体封装内一起制造的 Diac 和 Triac ，因此也称为“内部触发的三端双向可控硅”。这一体化的双向器件均采用主端电压的极性进行栅极控制，这意味着它可用于全波相位控制应用，如加热器控制，灯调光器和交流电机速度控制等。 / p>

像三端双向可控硅开关一样，quadracs是一个三端半导体开关器件，标记为 MT2 ，用于主端子1（通常是阳极）， MT1 用于主端子2（通常是阴极）和 G 用于栅极端子。

quadrac有多种封装形式类型取决于它们的电压和电流开关要求，TO-220封装是最常见的，因为它被设计为大多数三端双向可控硅器件的精确替代品。

Diac教程摘要

在这个diac教程中我们已经看到，诸如ST2或DB3之类的双向可控硅是一个双端电压阻断器件，可以在任一方向上传导。 Diacs具有负电阻特性，一旦达到一定的施加电压电平，它们就可以快速切换到“ON”。

由于diac是双向器件，当与BTAxx-600A或IRT80系列切换配对时三端双向可控硅使其可用作相位控制中的触发装置和一般交流电路，例如调光器和电机速度控制。

Quadracs只是具有内部连接双向交流的三端双向可控硅。与三端双向可控硅开关一样，quadracs是双向AC开关，可对主端子电压的任一极性进行门控。