限制稳压器启动时dV/dt和电容的电路
发布时间：2010-10-24 11:33
发布者：analog_tech
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稳压器调整端增加简单电路控制输出电压的dV/dt，限制启动电流。 有时，设计约束突出地暴露了平凡器件和电路的不利方面。这种案例有供电源稳压电路的设计，电路中一次电源有完全限流规定，例如太空船的光电或“日光”板和放射性同位元素热电发生器。这种应用需要谨慎严格的控制电流消耗，包括瞬变电流消耗和罕见消耗尖峰，例如那些上电时典型发生的。问题是限流一次电源即使响应瞬间的过流故障，都会损害灾难性的电压降并关闭。通常这种故障由稳压器输出的去耦电容释放的电流尖峰引起。 除非稳压器限流削弱发生的尖峰，尖峰与稳压器输出电压上升速率与并联输出总电容的乘积相等：IMAX=dV/dt×COUT，其中IMAX是最大电流，dV/dt为电压对时间的微分，COUT为输出电容。公式表明限制稳压器接通最大电流的最佳策略是限制dV/dt。如图1电路基于这个方法，使用工业标准的可调线性稳压器，例如流行的low-dropout LM2941。  限制dV/dt方法的基础包含6个额外器件：R3、R4、CT、D1、D2和Q1。上电时，控制电流通过R3、CT和D2使输出电压上升延迟，因此阻止了过大的瞬时最大电流。 下面是其工作过程。当VIN打开且Q1关闭时，电流通过R3、CT和D2上拉稳压器参考端到参考电压。这个动作限制了VOUT 的dV/dt到CT通过串联电阻放电的速率，(R3+R1R2/(R1+R2))，使用公式R3=(VIN–VREF–1)/VOUT，R4=＜20R3,和CT=COUTVOUT/(IMAX(R3+R1R2/(R1+R2)))，从而限制IMAX到任何需要值。例如，假定电路如图所示，COUT=100 μF，dV/dt=2500V/s，且IMAX=0.25A。在改进的上电序列后部，D1和D2从稳压器反馈网络中分离dV/dt电路，防止从输入到输出纹波电压的耦合。 |
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