双向可控硅（TRIAC）是一种能够双向导通的半导体器件，广泛用于交流电的开关和调压控制。其核心功能是通过门极触发信号，控制交流电的正负半周导通，从而调节负载功率。以下是其工作原理的详细分析：
一、TRIAC的基本结构
TRIAC可视为两个反向并联的晶闸管（SCR）集成在一个芯片中，但实际结构更为复杂，包含五层半导体材料（NPNPN），形成三个电极：
主端子1（MT1） 和 主端子2（MT2）：交替作为阳极和阴极，允许电流双向流动。
门极（G）：控制触发导通的信号输入点。
二、导通机制
触发阶段：
■ 当门极施加足够电流（通常几mA至几十mA）时，TRIAC内部形成导通路径。
■ 例如，在模式1中，MT2为正，门极正电流触发内部NPN结构，引发正反馈使器件导通。
维持导通：
■ 一旦导通，TRIAC保持导通状态直至电流降至维持电流（IH）以下（通常几mA）。
■ 在交流电中，电流自然过零时关断，无需额外操作。
三、关断机制
■ 自然关断（交流应用）：交流电每个半周结束时电流过零，TRIAC自动关断。
■ 强制关断（直流应用）：需外部电路强制电流降至维持电流以下（如通过开关切断回路）。
四、关键设计参数
■ 触发电流（IGT）：确保门极驱动电路提供足够电流（如10mA）。
■ 缓冲电路：在TRIAC两端并联RC（如100Ω + 0.1μF），吸收开关瞬间的电压尖峰。
■ 散热设计：根据通态电流（IT(RMS)）和壳温降额曲线选配合适散热器。