觸發二極管的作用原理主要基于其內部PN結的電壓-電流特性和擊穿效應。以下是對觸發二極管作用原理的詳細解釋：

一、PN結的基本特性

PN結是半導體二極管的基本結構，由P型半導體和N型半導體組成。當PN結處于正向偏置時，P型半導體中的空穴和N型半導體中的電子會相互擴散，形成導電通道，使二極管導通。而當PN結處于反向偏置時，空穴和電子的擴散受到抑制，二極管處于截止狀態。

二、觸發二極管的雙向導電特性

觸發二極管，特別是雙向觸發二極管（Bidirectional Trigger Diode，簡稱BTD），具有兩個方向的導電特性。這是由于其內部結構設計使得在正反偏置條件下，PN結都能發生擊穿效應，從而允許電流通過。

三、擊穿效應與觸發電壓

1. 正向擊穿：當正向偏置電壓增加到一定程度時，PN結中的空穴和電子會獲得足夠的能量，從而引發雪崩擊穿效應，使電流迅速增加，二極管導通。

2. 反向擊穿：當反向偏置電壓增加到觸發電壓（VBO）時，同樣會發生擊穿效應，形成低阻抗通路，允許電流通過。觸發電壓通常在幾十伏到幾百伏之間。

四、觸發二極管的工作狀態

1. 截止狀態：在未觸發狀態下，無論外加電壓的極性如何，觸發二極管都處于高阻態，即截止狀態。此時，電流幾乎無法通過二極管。

2. 導通狀態：當外加電壓增加到觸發電壓時，二極管內部的PN結發生擊穿效應，電流迅速增加并觸發器件進入導通狀態。此時，二極管兩端的電壓將迅速下降并穩定在一個較低的水平（即通態電壓），同時允許較大的電流通過。

五、觸發二極管的應用

觸發二極管因其獨特的雙向導通特性和高可靠性，在電力電子系統中有著廣泛的應用。例如：

1. 脈沖發生與逆變：觸發二極管可用于脈沖發生器和逆變器中，快速響應外部信號并產生穩定的脈沖信號或逆變輸出。

2. 電力控制：在電力控制系統中，觸發二極管可用于觸發其他電子元件（如晶閘管、雙向可控硅等），實現對電力設備的精確控制。

3. 保護電路：觸發二極管還可用于保護電路中的敏感元件（如二極管、晶體管等），當電路中出現異常電壓時，觸發二極管可以迅速導通，將異常電壓分流，保護其他元件不受損壞。

綜上所述，觸發二極管的作用原理是基于其內部PN結的電壓-電流特性和擊穿效應。通過控制外加電壓的極性和大小，可以實現對觸發二極管的精確控制和保護。