晶闸管不但有通、断状态,而且还有可控性,这与开关的性质相似,利用该性质可将晶闸管与一些原器件结合起来制成晶闸管开关。
与普通开关相比,晶闸管开关具有动作迅速、无触点、寿命长、没有电弧和噪声等优点。
具体电路如下图所示。
图中环线框内的电路相当于一个开关,3、4脚接交流电源和负载,开关的通、断受1、2脚的控制电压控制。
当1、2脚无控制电压时,光电耦合器内部的发光二极管不发光,内部的光敏三极管也不导通,三极管vt因基极电压高而饱和导通,vt导通后集电极电压接近0v,晶闸管vs1,vs2的g极无触发电压,vs1,cs2均截止,这时3、4脚处于开路状态,相当于开关断开。
当1、2脚有控制电压时,光电耦合器内部的发光二极管发光,内部的光敏三极管导通,三极管vt的基极电压被旁路,vt截止,集电极电压很高,该较高的触发电压送到晶闸管vs1,vs2的g极。vs1,vs2的导通分下面两种情况。
1、若交流电压u的极性是左正右负,该电压对vs1来说是正向电压(u+对应vs1的a极),对vs2来说是反向电压(u-对应vs2的a极),vs1,vs2虽然g级都有触发电压,但只有vs1导通,vs1导通后,有电流流过负载rl,电流路径是:u左正--vs1--vd2--rl--u右负。
2、若交流电压u的极性是右正左负,该电压对vs1来说是负向电压,对vs2来说是正向电压,在触发电压作用下,只有vs2导通,vs2导通后,有电流流过负载rl,电流路径是:u右正--rl--vs2--vd1--u左负。
也就是说,当1、2脚无控制电压时,3、4脚之间处于断开状态,电流无法通过;当1、2脚加有控制电压时,3、4脚之间处于接通状态,电流可以通过3、4脚。