概述

雙向晶閘管，英文名稱為Bidirectional Thyristor，簡稱BRT，也稱作反向可控硅、交流控制硅，是一種常用的半導體器件。和普通的晶閘管一樣，它也是一種電子開關，但是它比較特別的是它可以雙向導電。在電路中，雙向晶閘管常用于直流變交流、逆變、交流調光、控制電動機旋轉方向等需要雙向控制的場合。

雙向晶閘管的工作原理

在了解雙向晶閘管的工作原理之前，需要先了解一下普通的晶閘管的工作原理。晶閘管是一種半導體器件，它是由四層PNPN型的晶體管結構組成，晶體管結構中有兩個PN結，用一根同向的P型半導體材料相連，稱為陽極，另一根同向的N型半導體材料相連，稱為陰極。在晶體管結構兩端的PN結之間添加了第三個接口，N+P或者P+N，稱為門極（也就是平時所說的控制極）。

之所以能夠將電子從晶體管的控制端（門極）注入到PNP結的P區域或者NPN結的N區域并控制晶體管管道的開啟或關閉，是因為PNP結和NPN結的特性不同。當PNP結的P區間過于正偏或NPN結的N區間過于負偏時，就會將電子驅逐到另一個極，形成電流，晶閘管就處于導通狀態。當PNP結的P區間太負偏時或者NPN結的N區間太正偏時，就不會有電子被驅逐，晶閘管處于關斷狀態。

在了解了普通晶閘管的工作原理之后，接下來講一下雙向晶閘管的工作原理。雙向晶閘管的結構可以看做是兩個普通晶閘管正反向并聯而成，它包含了兩個PNP結和兩個NPN結。由于兩個普通晶閘管是反向并聯的，因此只有當兩個晶閘管都導通時，才能夠通過雙向晶閘管進行電流。而且，如果兩個晶閘管的一個處于導通狀態，另一個處于非導通狀態，那么電流是無法流動的。

雙向晶閘管的Zener二極管替換了普通晶閘管的SCR管道，從而使得雙向晶閘管在反向器件上的導電能力得到加強。當雙向晶閘管的控制端施加正向電壓時，在P1N1P2-N2N1P1結內注入電子，使得PNP-NPN結部分加正偏，也就是P1N1結加正偏并將PNP開啟，而開啟的那部分表現為一個晶閘管的管道，導通。同時，P2N2結加反偏，不導通，此時檢測到兩個晶閘管導通，雙向晶閘管進入導通狀態；當控制端施加反向電壓時，則注入電子的路線被切斷，P1N1P2-N2N1P1結不加偏壓，也就是P1N1結不再導通，此時不再存在導通的管道，雙向晶閘管處于關斷狀態。

除了控制電壓以外，溫度也會對雙向晶閘管的工作狀態產生影響。由于PNPN結的結溫度過高或過低會導致亞穩態（當電流向量改變時，其狀態會突然跳變），因此在使用雙向晶閘管的過程中，需要對其進行加熱和冷卻控制，以保證它的溫度在正常范圍內工作。此外，在使用過程中還需要注意對雙向晶閘管的電壓、電流等參數進行控制，以避免其失效。

總結

以上就是關于雙向晶閘管的工作原理的詳細介紹。雙向晶閘管和普通晶閘管相比，它最大的特點就是可以雙向導電，因此，它的應用范圍比較廣泛。在實際使用中，我們需要注意控制雙向晶閘管的溫度、電壓、電流等參數，以保證其正常工作。