鎖閉電流吸收器可響應窄的觸發脈沖

晶閘管或硅控整流器(SCR)為把功率傳給負載提供了一種方便的鎖閉(Latching)機制。然而,一旦晶閘管導通,它就不能控制電流,這時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向負載提供恒定電流;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。當輸入端為低電平時,所有三極管通常關閉。施加一個幅度足夠高的的脈沖Vp,使三極管TR3導通。這也使TR1導通,并給TR3帶來額外的基極電流。現在電路被鎖定,當輸入端返回低電平時,TR1、TR3仍然保持“開”狀態。

?????? 然而,它不同于傳統的SCR,增加的三極管TR2,通過電流感應電阻R5和TR2的基極-發射極電壓VVE2來限制TR3的發射極電流。假設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,那么實際上IC3全部流過LED1。LED有兩個作用,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結構的一部分,并充當恒流源。假如TR1有很大的hFE,則它的集電極電流近似為：

??????? IC1≌IE1=(VF-VBE1)/R3

??????? 應該選擇適當的R3值來保證IC1滿足TR3的基極電流要求,并補充由TR2、R1(或下面提到的R2)分流的電流。流過負載的總電流ISINK為：

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

??????? 因為所有這些參數在給定溫度下是一個常量,即使VS有相當大的變化,吸收電流仍保持不變。對原型電路(R3=2.2kΩ,R5=62Ω,LED1采用HLMP-1000(3毫米,紅光)進行測試,當VS=5V時,吸收電流為10.01mA。當VS=35V時,電流增加到10.05mA,相當于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,同時用來減小LED1產生的光電壓。否則,在亮光照射下,該光電壓會鎖閉電路。某些LED在光照足夠強時會產生很大的光電壓。??

????????對原型電路的測試中,LED1采用HLMP-1503(3毫米,綠光)。試驗證明：如果LED處于強光照射下,則該電路可以作為一個鎖定光探測器。但是在LED兩端并聯一個100kΩ電阻(R4)效果就會完全消失。將LED與光源隔離,結果自然也類似。

????????由于大部分吸收電流流經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串聯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將TR3的基極短接到0V來復位電路。當LED1使用HLMP-1000(此時VF≌1.6 V),電路本身(減去負載)的工作電壓低至大約3V。

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