鎖閉電流吸收器可響應(yīng)窄的觸發(fā)脈沖

晶閘管或硅控整流器(SCR)為把功率傳給負(fù)載提供了一種方便的鎖閉(Latching)機(jī)制。然而,一旦晶閘管導(dǎo)通,它就不能控制電流,這時(shí)只能由外部元件來限制電流。

???????另一方面,圖a電路允許用低電平脈沖觸發(fā)向負(fù)載提供恒定電流;另一方面,它可以用作鎖閉電流吸收器。圖中TR1和TR3連接成“偽SCR”配置。當(dāng)輸入端為低電平時(shí),所有三極管通常關(guān)閉。施加一個(gè)幅度足夠高的的脈沖Vp,使三極管TR3導(dǎo)通。這也使TR1導(dǎo)通,并給TR3帶來額外的基極電流。現(xiàn)在電路被鎖定,當(dāng)輸入端返回低電平時(shí),TR1、TR3仍然保持“開”狀態(tài)。

?????? 然而,它不同于傳統(tǒng)的SCR,增加的三極管TR2,通過電流感應(yīng)電阻R5和TR2的基極-發(fā)射極電壓VVE2來限制TR3的發(fā)射極電流。假設(shè)TR3的hFE(正向電流傳輸率)很大,則：

?????? IC3≌IE3=VVE2/R5

???????如果TR1也有很大的hFE,那么實(shí)際上IC3全部流過LED1。LED有兩個(gè)作用,除了指示電路被鎖定外,它也給為TR1基極提供恒定參考電壓。因此,不管電源電壓(VS)有多大變化,R3兩端電壓只比LED1正向電壓(VF)小VBE ,并保持恒定。

??????? 因此,TR1組成SCR結(jié)構(gòu)的一部分,并充當(dāng)恒流源。假如TR1有很大的hFE,則它的集電極電流近似為：

??????? IC1≌IE1=(VF-VBE1)/R3

??????? 應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)腞3值來保證IC1滿足TR3的基極電流要求,并補(bǔ)充由TR2、R1(或下面提到的R2)分流的電流。流過負(fù)載的總電流ISINK為：

??????? ISINK≌IE1+IC3=[(VF-VBE1)/R3]+(VVE2/R5)

??????? 因?yàn)樗羞@些參數(shù)在給定溫度下是一個(gè)常量,即使VS有相當(dāng)大的變化,吸收電流仍保持不變。對(duì)原型電路(R3=2.2kΩ,R5=62Ω,LED1采用HLMP-1000(3毫米,紅光)進(jìn)行測(cè)試,當(dāng)VS=5V時(shí),吸收電流為10.01mA。當(dāng)VS=35V時(shí),電流增加到10.05mA,相當(dāng)于VS增加600%而ISINK 僅增加0.4%。

????????只要輸入端為0,就不需要R2。然而,如果輸入端懸空,則必須用R2來減小TR3基極的噪聲。R4給TR1基極提供相同功能,同時(shí)用來減小LED1產(chǎn)生的光電壓。否則,在亮光照射下,該光電壓會(huì)鎖閉電路。某些LED在光照足夠強(qiáng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的光電壓。??

????????對(duì)原型電路的測(cè)試中,LED1采用HLMP-1503(3毫米,綠光)。試驗(yàn)證明：如果LED處于強(qiáng)光照射下,則該電路可以作為一個(gè)鎖定光探測(cè)器。但是在LED兩端并聯(lián)一個(gè)100kΩ電阻(R4)效果就會(huì)完全消失。將LED與光源隔離,結(jié)果自然也類似。

????????由于大部分吸收電流流經(jīng)LED1,電路的電流被限制在小于或大約為50mA。但如果使用其它電壓參考來替代LED,比如低電壓齊納二極管或者兩個(gè)串聯(lián)二極管則可以增大電流。這樣,ISINK 僅僅受限于二極管和TR3的額定電流。

??????? 一旦電路鎖定,可以通過重新上電或?qū)R3的基極短接到0V來復(fù)位電路。當(dāng)LED1使用HLMP-1000(此時(shí)VF≌1.6 V),電路本身(減去負(fù)載)的工作電壓低至大約3V。

??????? 這允許充足的電源在負(fù)載上加大量的電壓。電路上的最大電壓主要取決于