《電子技術(shù)應(yīng)用》
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限制穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)dV/dt和電容的電路設(shè)計(jì)
摘要: 穩(wěn)壓器調(diào)整端增加簡(jiǎn)單電路控制輸出電壓的 dV/dt ,限制啟動(dòng)電流 。
Abstract:
Key words :

    穩(wěn)壓器" title="穩(wěn)壓器">穩(wěn)壓器調(diào)整端增加簡(jiǎn)單電路" title="電路">電路控制輸出電壓的 dV/dt" title="dV/dt">dV/dt ,限制啟動(dòng)" title="啟動(dòng)">啟動(dòng)電流 。
     有時(shí),設(shè)計(jì)約束突出地暴露了平凡器件和電路的不利方面。這種案例有供電源穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì),電路中一次電源有完全限流規(guī)定,例如太空船的光電或“日光”板和放射性同位元素?zé)犭姲l(fā)生器。這種應(yīng)用需要謹(jǐn)慎嚴(yán)格的控制電流消耗,包括瞬變電流消耗和罕見消耗尖峰,例如那些上電時(shí)典型發(fā)生的。問題是限流一次電源即使響應(yīng)瞬間的過流故障,都會(huì)損害災(zāi)難性的電壓降并關(guān)閉。通常這種故障由穩(wěn)壓器輸出的去耦電容" title="電容">電容釋放的電流尖峰引起。
        除非穩(wěn)壓器限流削弱發(fā)生的尖峰,尖峰與穩(wěn)壓器輸出電壓上升速率與并聯(lián)輸出總電容的乘積相等:IMAX=dV/dt×COUT,其中IMAX是最大電流,dV/dt為電壓對(duì)時(shí)間的微分,COUT為輸出電容。公式表明
      限制穩(wěn)壓器 接通最大電流的最佳策略是限制dV/dt。如圖1電路基于這個(gè)方法,使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的可調(diào)線性穩(wěn)壓器,例如流行的low-dropout
      LM2941。

        限制dV/dt方法的基礎(chǔ)包含6個(gè)額外器件:R3、R4、CT、D1、D2和Q1。上電時(shí),控制電流通過R3、CT和D2使輸出電壓上升延遲,因此阻止了過大的瞬時(shí)最大電流。
        下面是其工作過程。當(dāng)VIN打開且Q1關(guān)閉時(shí),電流通過R3、CT和D2上拉穩(wěn)壓器參考端到參考電壓。這個(gè)動(dòng)作限制了VOUT
      的dV/dt到CT通過串聯(lián)電阻放電的速率,(R3+R1R2/(R1+R2)),使用公式R3=(VIN–VREF–1)/VOUT,R4=<20R3,和CT=COUTVOUT/(IMAX(R3+R1R2/(R1+R2))),從而限制IMAX到任何需要值。例如,假定電路如圖所示,COUT=100
      &mICro;F,dV/dt=2500V/s,且IMAX=0.25A。在改進(jìn)的上電序列后部,D1和D2從穩(wěn)壓器反饋網(wǎng)絡(luò)中分離dV/dt電路,防止從輸入到輸出紋波電壓的耦合。

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