稳压器输出电压的dV/dt及启动电流控制电路图

接线图 2023年10月28日 19:08 259 admin

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，例如流行的低压差稳压器LM2941。

稳压器输出电压的dV/dt及启动电流控制电路图第1张
　　　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
&mICro;F，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。