使用带有AC的晶体管?


8

可以使用带有AC的晶体管吗?如果在其中放置一个二极管,则当电流反向时不会有电流流过,但是该如何处理基极和集电极之间的差异?


您能否详细说明您要做什么?FET可以通过交流电,如传输门中所用。en.wikipedia.org/wiki/Transmission_gate
endolith

抱歉,我没有提供太多细节。我知道双向可控硅将是“正确”的解决方案,但我想知道晶体管是否也可以做到这一点。我的问题是,如果晶体管通过交流电,电压将随时间变化;如果基极上的电压恒定,则我必须确保该差值不会超过基极-集电极的最大电压。但是,如果该电压也以相同的频率变化,那么我会冷使用较高的交流电压,而不必担心基极-集电极的最大值。

1
如我所见,问题将是功耗。当晶体管在其导通区域内摆动时,需要降低大量电压。如果晶体管完全打开或关闭(例如在直流开关应用中),则情况并非如此。本质上,您将拥有一个半波放大器。100瓦的功率对于扬声器来说是很大的功率,但对于烤面包机来说却不是那么多。
罗伯特·哈维

实际上,我确实想使用晶体管进行开关,而不是放大;只是我看不到如何使用直流开关交流电。

1
我正在尝试使用LV来切换HV,但要使用转接器(而不是双向可控硅或继电器)。我没有进行调光控制。晶体管只需要在正周期上工作,我将一个二极管与它并联,这样它就不会阻塞负二极管(并保护它免受反向电流的影响)。我想将其用作开关,而不是放大任何内容。

Answers:


7

是的,有几种方法可以完全用晶体管来构建“交流开关”。

两个二极管和两个晶体管

您可以将一个二极管与一个(nFET或npn)晶体管的集电极串联,当市电的“热”线相对于“中性”为正时导通。因此,当CPU打开该晶体管时,该晶体管导通在正半周期内点亮灯泡。(当晶体管关闭或处于负半周期时,零电子流过该二极管+晶体管连接)。

您可以将一个二极管与另一个(pFET或pnp)晶体管的集电极串联,该二极管在干线的“热”线相对于“中性”为负时导通,因此当CPU打开该晶体管时,该晶体管导通负半周期的灯泡。(当晶体管关闭或在正半周期内,零电子流过该二极管+晶体管的连接)。

通常,CPU将打开两个晶体管,或者关闭两个晶体管。

“中性线”和每个晶体管的发射极都已连接,并且CPU电源和每个晶体管的栅极保持在中性电压的几伏内。

这种方法可能最容易理解,但实际上其他交流开关的净成本较低。

两个晶体管和一堆二极管

您可以将pnp和npn晶体管放在一起,以便组合的行为与SCR相同。(请参阅Wikipedia SCR示意图)。

然后,您可以使用一堆二极管来控制电流,以便SCR可以打开和关闭正半周和负半周。(请参阅Wikipedia SCR调光器原理图)。

四个晶体管

您可以在pnp和npn晶体管中分别构建两个SCR。然后以反并联的方式将它们连接起来,这样组合就起到了可控硅的作用。(请参阅Wikipedia:TRIACWikibooks:Power Electronics:Triac)。

细节

您将需要使用能够处理高于平均电源电压的电压以及高于平均负载电流的电流的晶体管。您最喜欢的供应商 应该能够为您提供符合该标准的几种晶体管。您可能还会看到三端双向可控硅开关元件或IGBT或固态继电器-它们(实际上)是将多个晶体管组合成一个方便的包装。

定时从开到关或开到关的过渡时间接近零交叉时(当晶体管两端的电压接近零时),晶体管承受的压力较小,因此它们保持较低的温度。

就像首字母缩写LASER变成了普通单词“ laser”一样,首字母缩写“ TRIAC”也变成了普通单词“ triac”-“ TRIAC”和“ TRIAC”都指同一事物。


4

不,正如您所说,晶体管在“导通”时的作用类似于二极管,但是作为替代,您可以在低电流应用中使用双向可控硅,而在高电流应用中使用固态继电器。


关于二极管,我的意思是将其与晶体管并联,以保护其免受反向电压的影响,我希望该电压会超过晶体管的最大值。这也意味着它只能处理交流正弦波的正部分。

可控硅用于低电流应用。当我认为低电流我认为小于或等于500 mA时,可控硅可以远远高于此。
Kortuk

1
双向可控硅和TRIAC有什么区别?
0xakhil 2011年

@oxakhil-“就像首字母缩写LASER变成了普通字“ laser”一样,首字母缩写“ TRIAC”也变成了普通字“ triac”-“ TRIAC”和“ triac”都指同一事物。” (@davidcary答案的最后一段)
stevenvh 2011年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.