В данном тексте описаны характеристики кремниевого симистора BTA16-600B (симметричный тиристор) или триак (TRIAC — triode for alternating current) который применяется для коммутации в сетях переменного тока силовой нагрузки до 16 Ампер. Часто его называют транзистором из визуальной схожести но это неверно. Модель 600B обеспечивает работу с максимальным напряжением до шестисот вольт в схемах средней мощности. Обычной нагрузкой для таких схем являются двигатели асинхронные, нагревательные элементы, источники света.
Цоколевка
Симистор выпускался в двух вариантах пластикового корпуса TO-220АВ и D2PAK (TO-263) для SMD монтажа, с тремя выводами из металла каждый. Распиновка выводов у BTA16-600B не как не маркирована. Сторона корпуса с надписями считается фронтальной. Выводы при таком расположении нумеруются слева-направо 1, 2 и 3 (распространено и обозначение А1, А2 и G) и расположены на расстоянии 2.54 мм (100 mils) друг от друга (для корпуса TO-220АВ). Первые два считаются силовыми электродами, а третий управляющим. В наименовании устройства «bta16» принято понимать, что металлическая подложка симистора изолирована от выводов, а «btb16» обозначает что подложка соединена с силовым электродом 2 (А2). Помимо наименования устройства, надписи на микросхеме содержат логотип производителя, дату и номер партии, а также возможные символы предельных параметров, сертификации и др. Размеры корпусов приведены на рисунке. В центральной верхней части металлической подложки сделано отверстие для крепления к радиатору охлаждения.
Характеристики
Для подбора устройства в конкретную схему следует в первую очередь обратить внимание на предельные параметры симистора. К таким относятся максимальное прямое и обратное напряжение, импульсное напряжение и ток в открытом состоянии. Ниже перечислены эти показатели, снятые при температуре +25°С.
Максимальные характеристики BTA16-600B:
- максимальное обратное напряжение: 600 В;
- макс. повторяющееся импульсное напр. в закрытом состоянии: 600 В;
- макс. среднее за период значение тока в открытом состоянии: 16 А;
- макс. кратковременный импульсный ток в открытом состоянии: 160 А;
- макс. напр. в открытом состоянии: 1.5 В.
Критическим параметром для симистора является также эффективность теплоотведения. Ориентиром для безотказной работы являются габариты и радиаторов, обеспечивающих термические сопротивления:
- кристалл–корпус: — ≤ 2,2 °С/Вт
- кристалл–воздух — ≤ 60 °С/Вт
Также важными являются электрические параметры. Их показатели сняты также при температуре +25°С. У разных производителей они могут отличаться. Таблица характеристик приведена от компании «STMicroelectronics».
| Обозна-чение | Наименование | Условия испытаний | Модель А | Единицы | |
| Модель В | |||||
| IGT | Отпирающий ток управления | 25°С, VD=12В (DC) RL=33 Ом | макс | 50 | мА |
| макс | 100 | ||||
| VGT | Отпирающее постоянное напряжение управления | 25°С, VD=12В (DC) RL=33 Ом | макс | 1.5 | В |
| VGD | Неотпирающее постоянное напряжение управления | 125°С, VD=VDRM RL=3,3 кОм | мин | 0.2 | В |
| TGT | Время включения | 25°С, VD=VDRM, IG=500мА | тип | 2 | мкс |
| IL | Ток включения | 25°С, IG= 1,2*IGT | тип | 40 | мА |
| 70 | |||||
| IH | Ток удержания открытого состояния | 25°С, IT=500мА, gate open | макс | 50 | мА |
| VTM | Напряжение в открытом состоянии | 25°С, ITM=22,5А, TP=380мкс | макс | 1.6 | В |
| IDRM IRRM | Повторяющийся импульсный обратный ток и повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии | 25°С, VDRM Rated | макс | 0.01 | мА |
| 125°С, VRRM Rated | макс | 2 | |||
| dV/dT | скорость нарастания напряжения в открытом состоянии | 125°С, VD=67% VDRM gate open | мин | 250 | В/мкс |
| (dV/dT)c | максимальная скорость изменения потенциала на затворе | 125°С, (dI/dT)c=7A/мс | мин | 10 | В/мкс |
В дополнение к указанным выше характеристикам осталось привести пепловые параметры симистора BTA16-600B.
| Диапазон температур хранения | от -45 до +150°С |
| Максимально допустимая температура перехода | +125°С |
| Рабочая температура | -40…125 С |
| Вес в корпусе ТО-220АВ | 2.24 г |
| Вес в корпусе D2PAK (TO-263) | 1.35 г |
Схема включения
Рекомендованная схема включения у BTA16-600B представляет собой довольно простую конструкцию. Хотя наиболее распространённый корпус ТО-220АВ похож на мощный транзистор но это не так, и применяется он совсем в другом ключе. Пример схемы коммутационного блока с оптопарой на основе этого симистора приведён на рисунке.
Аналоги
На российском рынке нет производителей которые делают похожие на BTA16-600B симисторы с идентичными характеристиками. Если рассматривать технический аспект замены, то образцы с превосходящими по параметрам изделиями могут быть найдены, но в коммерческом аспекте замена не соотносима по цене. В массовом производстве производителей из ЮВА (Юго-Восточная Азия) цена в разы меньше, чем цены серийного производства российских предприятий симисторов (ПАО «Электровыпрямитель» (Саранск), ООО «Силовые Диоды» (Москва), ООО «Саранский завод точных приборов»).
На международном рынке аналогами BTA16-600B являются изделия:
- Q4015L;
- Q6015L.
Также похожими характеристиками обладают:
- BT139x-500;
- BT139x-600;
- MAC15A6;
- Q4015L5;
- MAC15-8FP;
- TIC206;
- MAC16M;
- BT137;
- TIC216M.
Принципы работы
В закрытом состоянии симистор разомкнут. Подача тока на управляющий электрод ведёт к переходу его в проводящее состояние. В отсутствии управляющего тока триак переходит из состояния проводимости в закрытое состояние. Его можно представить двумя тиристорами, включёнными встречно-параллельно. Он пропускает ток в обоих направлениях. Симистор имеет один управляющий и два основных электрода для пропускания рабочего тока.
Он открывается, когда через управляющий электрод проходит отпирающий ток или если напряжение между электродами А1 и А2 превышает пороговую величину. Симистор переходит в закрытое состояние после изменения полярности между его выводами А1 и А2 или если значение рабочего тока меньше тока удержания. Он изготавливаются на основе пятислойной кремниевой структуры n-p-n-p-n типа.
Преимуществами таких элементов считаются долговременная надёжность с учётом перегрузок и предельных температур нагрева. Такая стабильность востребована в автоматических системах управления, регуляторах мощности (диммерах). Быстродействие работы симистора bta16 позволяет использовать его с индуктивной нагрузкой в схемах переменного тока частотой до 500 кГц.
Производители и Datasheet
Datasheet на BTA16-600B приведены от следующих производителей:
- STMicroelectronics;
- Inchange Semiconductor;
- First Silicon;
- Kersemi Electronic;
- Tiger Electronic;
- Comset Semiconductor;
- WeEn Semiconductors.
На российском рынке эти компании представлены дилерами и дистрибьюторами (РС Компоненты, РадиоМастер, Электронные Компоненты, Мастер Кит, Чип и Дип), маркетплейсами OZON, Яндекс-Маркет и др., а также маркетплейсами с международной доставкой AliExpress, RS Components, Digi-Key, HobbyKing, DX, Banggood, Amazon, eBay. Datasheet на BTA16-600B можно скачать на нашем сайте по ссылке с названием изготовителя, а перевод характеристик найти в настоящей статье.
Автор публикации
