低電流瞬時(shí)動(dòng)作按鈕開關(guān)（例如 PCB 安裝“觸覺”類型）價(jià)格便宜，并且有多種不同款式可供選擇。另一方面，鎖存類型通常更大、更昂貴，并且款式相對(duì)有限。如果您需要一種小型、廉價(jià)的開關(guān)來(lái)將電源鎖存到負(fù)載，那么這可能是一個(gè)問題。解決方案是將按鈕的瞬時(shí)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為鎖存功能。　　圖 1(a)中的電路配置為將電源鎖定到低側(cè)（接地參考）負(fù)載。它以“切換”模式工作；也就是說(shuō)，第一個(gè)開關(guān)閉合將電源施加到負(fù)載，第二個(gè)開關(guān)斷開電源，依此類推。

　　帶有附加傳感器的升壓 PFC 轉(zhuǎn)換器輸入功率估計(jì)的可行性和準(zhǔn)確性分析帶有附加傳感器的升壓 PFC 轉(zhuǎn)換器輸入功率估計(jì)的可行性和準(zhǔn)確性分析2024 年 8 月 21 日?qǐng)D 1  電路將瞬時(shí)動(dòng)作按壓開關(guān)轉(zhuǎn)換為鎖存電源開關(guān)。
　　為了理解電路的工作原理，假設(shè)直流電源 +V S剛剛接通，電容器 C1 最初未充電，Q1 處于關(guān)閉狀態(tài)。P 溝道 MOSFET Q2 由 R1 和 R3 保持在關(guān)閉狀態(tài)，它們串聯(lián)工作以將柵極拉高至 +V S，使得 V GS為零。電路現(xiàn)在處于“未鎖定”狀態(tài)，其中 OUT (+) 端子處的負(fù)載電壓 V L為零。
　　如果常開按鈕開關(guān)暫時(shí)閉合，C1（未充電）會(huì)將 Q2 的柵極拉至 0V，從而打開 MOSFET。OUT (+) 處的負(fù)載電壓現(xiàn)在立即上升至 +V S，Q1 通過 R4 接收基極偏置并打開。在這些條件下，Q1 飽和并通過 R3 將 Q2 的柵極拉低，從而在開關(guān)打開時(shí)保持 MOSFET 導(dǎo)通。電路現(xiàn)在處于“鎖定”狀態(tài)，兩個(gè)晶體管都導(dǎo)通，負(fù)載通電，C1通過 R2充電至 +V S 。
　　當(dāng)開關(guān)第二次暫時(shí)閉合時(shí)，C1 上的電壓（此時(shí)大約等于 +V S）被傳輸?shù)?Q2 的柵極。由于 Q2 的柵極-源極電壓現(xiàn)在大致為零，因此 MOSFET 關(guān)斷，負(fù)載電壓降至零。Q1 的基極-發(fā)射極電壓也降至零，晶體管關(guān)斷。因此，當(dāng)開關(guān)釋放時(shí)，沒有任何東西可以保持 Q2 導(dǎo)通，電路恢復(fù)到“未鎖定”狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)晶體管都關(guān)閉，負(fù)載斷電，C1 通過 R2 放電。
　　輸出端之間的電阻器 R5 是一個(gè)可選組件，可充當(dāng)下拉電阻。當(dāng)開關(guān)釋放時(shí)，C1 通過 R2 向負(fù)載放電。如果負(fù)載阻抗非常高（即，大小與 R2 相似），或者它包含 LED 等有源設(shè)備，則 Q2 關(guān)閉時(shí)的負(fù)載電壓可能大到足以通過 R4 偏置 Q1，從而阻止電路正常關(guān)閉。當(dāng) Q2 關(guān)閉時(shí)，R5 的存在會(huì)將 OUT (+) 端子拉低至 0V，從而確保 Q1 快速關(guān)閉，并允許電路以適當(dāng)?shù)姆绞交謴?fù)到其解鎖狀態(tài)。　　只要晶體管的額定值正確，電路就能在很寬的電壓范圍內(nèi)工作，非常適合驅(qū)動(dòng)繼電器、螺線管、LED 等負(fù)載。但是，請(qǐng)注意，某些直流風(fēng)扇和電機(jī)在驅(qū)動(dòng)電源被切斷后仍會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生足夠大的 EMF，使 Q1 偏置為導(dǎo)通，從而阻止電路關(guān)閉。您可以通過在輸出端串聯(lián)一個(gè)阻塞二極管來(lái)消除此問題，如圖1(b)所示。您還必須加入 R5 以確保 Q1 正常關(guān)閉。

　　圖 2中概述的互補(bǔ)電路適用于連接到正電源軌的“高端”負(fù)載，例如本例中所示的繼電器。
　　圖2  用于高端負(fù)載的互補(bǔ)電路。
　　請(qǐng)注意，Q1 已被 PNP 晶體管取代，而 Q2 現(xiàn)在是 N 溝道 MOSFET。該電路的工作方式與上面描述的類似。這里，R5 充當(dāng)上拉電阻，當(dāng) Q2 關(guān)閉時(shí)，它將 OUT (-) 端子拉高至 +VS，從而確保 Q1 快速關(guān)閉。與上一個(gè)電路一樣，R5 是可選的，僅對(duì)于前面提到的負(fù)載類型才是必需的。
　　請(qǐng)注意，在這兩個(gè)電路中，C1-R2 產(chǎn)生的時(shí)間常數(shù)用于消除按鈕開關(guān)觸點(diǎn)的抖動(dòng)。通常，0.25s 到 0.5s 的值就足夠了。較小的時(shí)間常數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的行為，而較大的時(shí)間常數(shù)會(huì)增加開關(guān)閉合之間的等待時(shí)間，以確保 C1 正確充電和放電。如圖所示，C1 = 330nF 和 R2 = 1MΩ 時(shí)，時(shí)間常數(shù)標(biāo)稱值為 0.33s。這通常足以消除觸點(diǎn)抖動(dòng)并允許在幾秒鐘后切換負(fù)載功率。
　　這兩種電路都旨在響應(yīng)短暫的瞬時(shí)開關(guān)閉合而鎖定和解鎖。但是，它們都經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，以確保即使按鈕開關(guān)保持閉合一段時(shí)間，也能正確運(yùn)行。考慮圖 2中Q2 接通時(shí)的電路。按下開關(guān)解鎖電路時(shí)，柵極被拉低至 0V（因?yàn)?C1 未充電），MOSFET 關(guān)斷，從而使  R1-R2 的接合處通過 R5 和負(fù)載阻抗上升至 +V S。同時(shí)，Q1 也關(guān)斷，這樣 Q2 的柵極就會(huì)通過 R3 和 R4 的串聯(lián)組合被拉至 0V。如果立即釋放開關(guān)，C1 將通過 R2 充電至 +V S。但是，如果開關(guān)保持閉合，Q2 的柵極電壓將由主要由 R2 和 R3+R4 形成的分壓器決定。如果我們假設(shè) OUT (-) 端子在電路解鎖時(shí)大致等于 +V S，則 Q2 的柵極源電壓由以下公式給出：V GS = (+V S ) × (R3 + R4)/(R2 + R3 + R4) = 0.02(+V S )。即使 +V S高達(dá) 30V，產(chǎn)生的柵極源電壓 (約 0.6V) 也太低，無(wú)法再次打開 MOSFET。因此，兩個(gè)晶體管都保持關(guān)閉狀態(tài)，直到開關(guān)觸點(diǎn)打開。
　　圖2中的電路通過在 C1 充電至 +V S時(shí)瞬間閉合按鈕開關(guān)來(lái)鎖定，這會(huì)導(dǎo)致 OUT (-) 降至 0V，因?yàn)?Q2 立即導(dǎo)通，隨后 Q1 迅速導(dǎo)通。瞬間開關(guān)閉合將允許 C1 在觸點(diǎn)打開后通過 R2 放電至零。但是，如果開關(guān)保持閉合，Q2 的柵極電壓將由 R2 和 R3 形成的分壓器決定。由于 Q1 已飽和，Q1 集電極處的 R3-R4 結(jié)點(diǎn)將被上拉至 +V S，而 R1-R2 結(jié)點(diǎn)將通過 Q2 下拉至 0V。因此，在開關(guān)保持閉合的情況下，Q2 的柵極-源極電壓由以下公式給出：V GS = (+V S ) × R2/(R2 + R3) = 0.99(+V S )。因此，只要電源電壓至少等于 Q2 的柵極-源極閾值電壓，Q2 和 Q1 都將保持導(dǎo)通，直到開關(guān)觸點(diǎn)打開。
　　這兩種電路都提供了一種從瞬時(shí)開關(guān)獲得鎖存功能的廉價(jià)方法，就像機(jī)械鎖存開關(guān)一樣，靜態(tài)（未鎖存）功率耗散為零。