你知道DIAC与SIDAC有什么不同吗同样是“触发器件”DIAC 和 SIDAC 到底有什么区别一个常用来点亮 TRIAC 的门极一个却能直接释放高能量脉冲。看懂它们就能理解交流触发电路里最经典的电压开关逻辑。1、什么是DIACDIAC中文通常称为双向触发二极管。它是一种用于交流回路的两端半导体器件只有两个端子通常称为 A1 和 A2。由于它没有固定阳极和阴极之分因此可以认为它是无极性器件。它的符号看起来很像一对反向并联的二极管电气特性也具有很强的对称性。当施加电压低于击穿电压时器件处于高阻截止状态一旦两端电压超过该阈值DIAC便进入导通状态并表现出明显的负阻特性——随着电流增加端电压反而下降。器件将保持导通直至回路电流降至维持电流以下此时恢复截止。2、DIAC的内部结构从半导体结构上看DIAC 主要有两类三层结构和五层结构。三层NPN结构三层 DIAC 看起来像是 N-P-N 结构但不能简单把它理解成“没有 B 极的三极管”。因为它的 N 区厚度、掺杂浓度和普通三极管并不相同工作原理也不是三极管放大而更接近于两个反向串联的 PN 结。在任意一个方向上只有当两端电压超过击穿电压时处于反向偏置的 PN 结发生击穿器件才会形成电流通路。五层结构五层 DIAC 的结构更接近两颗晶闸管反向并联。只有当两端电压超过特定值时击穿 PN 结会触发内部类似可控硅的结构从而形成电流通路。这种结构的优势是由于半导体结构更对称因此在交流正、反两个方向上都能实现较一致、较快速的导通。不过五层结构 DIAC 产品相对较少。3、DIAC的典型应用双向触发二极管通常击穿电压在20V到40V之间常见的如30V左右最常用的应用是用于触发双向可控硅可以实现较宽的导通角。在交流调光、调温和调速电路中实现大范围导通角控制。此外其应用还延伸至以下领域过压保护利用雪崩击穿效应在电源异常过压时迅速导通驱动保护器件动作以切断后级电路。脉冲生成在张弛振荡器中DIAC与RC网络组合可产生周期性脉冲信号用于驱动霓虹灯或警报装置。需要指出的是DIAC属于小信号控制器件导通电流通常在数百毫安量级。我们以ST的DB3TG为例介绍下DIAC的性能该产品的典型击穿电压约为32V导通压降约5V峰值电流300mA电流上升时间2μs。在220V交流回路中该器件可在交流电压升至约20V时触发双向可控硅导通电流完全满足门极驱动需求。开通过程的瞬态4、什么是SIDAC性能相似的另一类器件SIDAC结构与五层DIAC双向触发二极管一样但可以用于高电压与电流。从结构上可视作无门极的双向可控硅TRIAC当外加电压低于击穿电压 VBO 时器件保持高阻状态当电压超过 VBO 后器件迅速击穿并呈现极低的导通阻抗可通过大幅值电流当电流回落至维持电流 IH 以下时器件恢复为截止状态。其 V-A 特性符合典型的可控硅响应曲线工作电压范围可从几十伏延伸至300V峰值电流可达百安培级别属于功率器件范畴。SIDAC 是特殊的双向电压触发开关。结合了DIAC的双向特性和TRIAC的大电流能力其工作方式更为简单直接电压达到阈值即完全导通电流过零即自行关断。最经典的应用是在需要产生高压脉冲的场合如电子点火系统。上图中电路通过电阻对电容进行线性充电当电容电压攀升至SIDAC的击穿电压时器件瞬间导通电容通过低阻抗路径向点火变压器初级线圈快速放电次级绕组因此感应出极高的电压脉冲击穿空气间隙产生电火花。该方案无需控制电路参与结构简洁、可靠性高且成本较低。我们以Littelfuse的K1500SRP为例介绍下SIDAC的性能该器件的触发电压较高为140-170V这一范围较宽这与DIAC 有差别。导通压降1.5V触发管电流有效值只有1A60Hz的时候的峰值重复电流可以达到80A在更低的频率下甚至超过100A。同时SPEC也规定了它能承受的最高的 dv/dt 和 di/dt 的限制从数值上可以看出 SIDAC 对 dv/dt 和 di/dt 忍受程度很高。5、DIAC与SIDAC的对比DIAC与SIDAC的核心差异可归纳如下DIAC为小信号器件击穿电压集中于20V至40V导通电流数百毫安适用于触发及信号生成场景SIDAC为功率器件击穿电压覆盖数十伏至300V导通压降极低具备承受高达上百安培浪涌电流的能力适用于高能量脉冲放电及直接驱动负载的场景。简而言之DIAC承担控制回路中的触发与检测角色而SIDAC则为高压大电流场景提供直接执行方案。DIAC 和 SIDAC 都属于双向电压触发器件核心工作逻辑都是电压达到阈值后突然导通电流降到维持值以下后恢复关断。但二者的定位完全不同。DIAC 是小信号控制器件常用于触发 TRIAC让交流调光、调速电路获得更稳定的触发点SIDAC 则是更高压、更大电流的功率触发器件适合高能脉冲释放、电子点火等应用。真正区分它们的关键不只是结构相似与否而是看它们承担的是“门极触发任务”还是“功率脉冲释放任务”。本系列不断更新覆盖分立电源与电源管理核心知识。下一期我们聊【LDO】感兴趣的话点个关注不迷路。
