锁闭电流吸收器可响应窄的触发脉冲

fighting

锁闭电流吸收器可响应窄的触发脉冲 [复制链接]

发布日期:2006-03-01　浏览数:100 作者:Anthony H. Smith 来源:电子系统设计

豪华的单片机开发系统498元 可稳定视频输出的： S3C2410 ARM9开发板780元 DSP5402学习开发板II200元 暑期大优惠： S3C44B0开发板(标准版)350元 单片机以太网开发板  180元 DSP5402学习开发板II200元 LABTOOL-48UXP     2800元 晶闸管或硅控整流器(SCR)为把功率传给负载提供了一种方便的锁闭(Latching)机制。然而，一旦晶闸管导通，它就不能控制电流，这时只能由外部元件来限制电流。 另一方面，图a电路允许用低电平脉冲触发向负载提供恒定电流；另一方面，它可以用作锁闭电流吸收器。图中TR1和TR3连接成“伪SCR”配置。当输入端为低电平时，所有三极管通常关闭。施加一个幅度足够高的的脉冲Vp，使三极管TR3导通。这也使TR1导通，并给TR3带来额外的基极电流。现在电路被锁定，当输入端返回低电平时，TR1、TR3仍然保持“开”状态。 然而，它不同于传统的SCR，增加的三极管TR2，通过电流感应电阻R5和TR2的基极-发射极电压VVE2来限制TR3的发射极电流。假设TR3的hFE(正向电流传输率)很大,则： IC3≌IE3=VVE2/R5 如果TR1也有很大的hFE，那么实际上IC3全部流过LED1。LED有两个作用，除了指示电路被锁定外，它也给为TR1基极提供恒定参考电压。因此，不管电源电压(VS)有多大变化，R3两端电压只比LED1正向电压(VF)小VBE ,并保持恒定。 因此，TR1组成SCR结构的一部分，并充当恒流源。假如TR1有很大的hFE，则它的集电极电流近似为： IC1≌IE1=(VF-VBE1)/R3 应该选择适当的R3值来保证IC1满足TR3的基极电流要求，并补充由TR2、R1(或下面提到的R2)分流的电流。流过负载的总电流ISINK为： ISINK≌IE1+IC3=[(VF-VBE1)/R3]+(VVE2/R5) 因为所有这些参数在给定温度下是一个常量，即使VS有相当大的变化，吸收电流仍保持不变。对原型电路(R3=2.2kΩ,R5=62Ω，LED1采用HLMP-1000(3毫米，红光)进行测试，当VS=5V时，吸收电流为10.01mA。当VS=35V时，电流增加到10.05mA，相当于VS增加600%而ISINK 仅增加0.4%。 只要输入端为0，就不需要R2。然而，如果输入端悬空，则必须用R2来减小TR3基极的噪声。R4给TR1基极提供相同功能，同时用来减小LED1产生的光电压。否则，在亮光照射下，该光电压会锁闭电路。某些LED在光照足够强时会产生很大的光电压。 对原型电路的测试中，LED1采用HLMP-1503(3毫米，绿光)。试验证明：如果LED处于强光照射下，则该电路可以作为一个锁定光探测器。但是在LED两端并联一个100kΩ电阻(R4)效果就会完全消失。将LED与光源隔离，结果自然也类似。 由于大部分吸收电流流经LED1,电路的电流被限制在小于或大约为50mA。但如果使用其它电压参考来替代LED,比如低电压齐纳二极管或者两个串联二极管则可以增大电流。这样，ISINK 仅仅受限于二极管和TR3的额定电流。 一旦电路锁定，可以通过重新上电或将TR3的基极短接到0V来复位电路。当LED1使用HLMP-1000(此时VF≌1.6 V)，电路本身(减去负载)的工作电压低至大约3V。 这允许充足的电源在负载上加大量的电压。电路上的最大电压主要取决于TR1、TR3的额定VCE(MAX)和输送大部分电流的TR3的额定功率。R1值很大程度上取决于触发脉冲幅度。对于几伏大小的脉冲，10kΩ足够了，当然大一点也可以接受。 该电路可以用来锁定一个恒定电流给LED或者继电器线圈。它也可以充当不错的“瞬间脉冲捕获器”：原型电路能响应窄到100ns的低幅度脉冲(3V)。考虑到电路有能力在很窄的脉冲下锁定，有必要在输入端连接电容C1，以在一定程度上抑制噪声。 图b部分电路是a电路的改变，它用光耦器代替LED。除了给TR1基极提供稳定的电压参考外，光耦器还提供隔离信号，指示电流吸收器的锁定。  (全文结束)