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[电源技术] 限制稳压器启动时dV/dt和电容的电路设计

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admin 发表于 2014-4-2 10:06:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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。
    2012111205233929868838.jpg
           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。
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