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【電子精選】限流軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)-KIA MOS管

信息來(lái)源:本站 日期:2022-08-02 

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【電子精選】限流軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)-KIA MOS管


當(dāng)使用固定的電阻限流時(shí),電流大小受V_Cin和V_CL的差影響,安全上電瞬間的電流是最大的,隨后電流按指數(shù)曲線逐漸變小。電阻值需要保證安全上電瞬間,最大電流也不會(huì)超過(guò)設(shè)定值I_SET。


隨后的電流就更小于I_SET。這固然安全,但是也會(huì)造成電容CL充電過(guò)慢,后一級(jí)電路得到足夠電壓用時(shí)太長(zhǎng)。


如果可以把電流始終限制在I_SET以下,可以去掉限流電阻,讓電流保持略小于I_SET,快速充電。


如下圖,電流曲線的積分為V_CL,左右兩圖的陰影面積大小相同,可以看出,電容CL得到相同的電壓時(shí),限流電路充電時(shí)間t2明顯小于固定電阻充電時(shí)間t1。


限流 軟啟動(dòng) 電路 PMOS


在電源與PMOS之間串聯(lián)一個(gè)小電阻R4,就可以得到限流電路:

限流 軟啟動(dòng) 電路 PMOS


設(shè)R4電阻值為R,流過(guò)電阻的電流為I。把比較器的反相輸入端接在R4與PMOS之間,則反相輸入端的電壓:

限流 軟啟動(dòng) 電路 PMOS


同相輸入端接設(shè)置電壓V_SET。開(kāi)關(guān)閉合瞬間,I非常大,u_N很小,u_P>u_N,PMOS不導(dǎo)通。由于PMOS不導(dǎo)通,所以I幾乎為0,u_N≈V_CC,u_P<u_N,PMOS導(dǎo)通。此時(shí)I非常大,u_N很小,u_P>u_N,PMOS不導(dǎo)通。


以此類(lèi)推,可以看出PMOS在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)間迅速切換,控制著電流的大小。令u_N=u_P,可得設(shè)定電流與參考電壓的關(guān)系:

限流 軟啟動(dòng) 電路 PMOS


限流軟啟動(dòng)電路比電阻+并聯(lián)開(kāi)關(guān)軟啟動(dòng)方案為電容CL充電的速度快,由于R4的存在,也略微增大了穩(wěn)態(tài)時(shí)的能量損耗,此電阻的阻值很小,0.2歐姆。


下圖是它的效果波形截圖,黃色是電流采樣電路的輸出,通過(guò)公式I=2V可以計(jì)算出浪涌電流的大小。藍(lán)色是負(fù)載電容的電壓。


限流 軟啟動(dòng) 電路 PMOS


電流不超過(guò)2A,保持在最大值約11mS,然后極速下降。電流在最大值期間,VCL勻速上升。


如下圖是限流軟啟動(dòng)電路與電阻+并聯(lián)開(kāi)關(guān)軟啟動(dòng)電路配合使用的效果,用限流的方式代替固定電阻,用電阻+并聯(lián)開(kāi)關(guān)消除電阻上穩(wěn)態(tài)時(shí)的能量損耗。


限流 軟啟動(dòng) 電路 PMOS



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