內(nèi)置線性穩(wěn)壓器的電源無法啟動的故障案例4

本文的關(guān)鍵要點(diǎn)

?當(dāng)作為負(fù)載的電路模塊在電源電壓上升時(shí)和下降時(shí)電流存在顯著差異時(shí)，可能會發(fā)生啟動故障。

?需要充分評估折返式限流電路的特性和輸出電流（負(fù)載）的特性。

案例4：直通電流導(dǎo)致的啟動故障②

這種故障類似于“案例3：直通電流導(dǎo)致的啟動故障①”，多發(fā)生于電路模塊的電路電流在電源電壓上升時(shí)和下降時(shí)明顯不同的情況。圖1為電路電流示例。

圖2表示將該電路模塊與“案例2：恒流負(fù)載導(dǎo)致的啟動故障”中提到的內(nèi)置折返式限流電路的線性穩(wěn)壓器輸出端相連接時(shí)的電壓上升（圖1中的紅色箭頭）情況。由于工作從?點(diǎn)開始，然后向?點(diǎn)和?點(diǎn)移動并正常啟動，所以看起來啟動方面并沒有什么問題。

下面，我們設(shè)想一種情況：當(dāng)線性穩(wěn)壓器啟動時(shí)，流過浪涌電流為輸出電容器和電路模塊中的多個(gè)電容器充電。圖3為設(shè)想的電源配置圖。圖4是啟動波形。針對圖1所示的電壓下降時(shí)流過很大直通電流的電路模塊，我們先來講解一下與不流過這種直通電流的電路模塊連接時(shí)的情況。

當(dāng)線性穩(wěn)壓器的輸入VIN上升時(shí)，輸出VOUT也會隨之上升。當(dāng)VOUT上升到1.8V時(shí)，所連接的電路模塊開始工作。當(dāng)線性穩(wěn)壓器的VOUT開始上升時(shí)，浪涌電流會流過包括與VOUT相連的輸出電容器在內(nèi)的多個(gè)電容器（圖4中的?點(diǎn)）。這時(shí)，線性穩(wěn)壓器的輸出電流IOUT增加，折返式限流電路工作，因此VOUT會暫時(shí)下降到0.6V（圖4中的?點(diǎn)），但為了能夠在對電容器完成充電后供給所需的IOUT，輸出電壓會開始再次上升，并最終達(dá)到設(shè)定電壓（?點(diǎn)）。在所連接的電路模塊中的電流在圖1所示的電源電壓下降時(shí)不增加的情況下，就能像這樣正常啟動。

接下來，我們再來講解一下當(dāng)與電源電壓下降時(shí)電路電流會大幅增加的電路模塊相連接時(shí)，線性穩(wěn)壓器的啟動工作。同樣，我們設(shè)想需要對包括輸出電容器在內(nèi)的多個(gè)電容器進(jìn)行充電。圖5是在電流折返曲線上疊加了這種情況下線性穩(wěn)壓器工作后的曲線圖，圖6是其工作波形。

線性穩(wěn)壓器從?點(diǎn)開始工作，當(dāng)VOUT達(dá)到1.8V時(shí)，電路模塊開始工作。當(dāng)線性穩(wěn)壓器的VOUT開始上升時(shí)，浪涌電流會流過包括與VOUT相連的輸出電容器在內(nèi)的多個(gè)電容器，線性穩(wěn)壓器的輸出電流IOUT會增加，并且在?點(diǎn)開始折返式限流工作。

這會導(dǎo)致VOUT折返至?點(diǎn)（約0.6V）。在這個(gè)電壓下，電路模塊如圖1所示需要大約800mA的電流（?點(diǎn)），但折返式限流電路將電流限制在了500mA，所以在?點(diǎn)（約0.6V），VOUT無法上升，處于鎖存狀態(tài)而無法啟動。

綜上所述，我們需要認(rèn)識到，如果與線性穩(wěn)壓器的輸出端相連的電路模塊的電路電流特性表現(xiàn)出相對于電源電壓沒有單純地增加，或者上升時(shí)和下降時(shí)的電流之間存在較大差異，那么即使在試制時(shí)可以正常工作，其實(shí)潛在著當(dāng)折返式限流電路的特性和浪涌電流值之間未能很好地取得平衡時(shí)發(fā)生啟動故障的風(fēng)險(xiǎn)。