電阻+并聯(lián)開關(guān)軟啟動電路設(shè)計

NTC熱敏電阻最小也有1Ω的電阻，仍有損耗。如果在無需限制電流的時候，把電阻短路，那么損耗幾乎為0。開關(guān)閉合以后，負載的輸入端的電容CL充電，電壓逐漸上升?？梢园袰L的電壓作為判斷條件，如果VCL電壓低于設(shè)定值VSET，將電阻接入電路；如果VCL電壓高于VSET，將電阻短路。本電路采用PMOS作為下邊的這個開關(guān)。

使用運放做比較器可以比較VCL與VSET，使用繼電器可以實現(xiàn)類似于“單刀雙擲”的開關(guān)功能。以下是一種設(shè)計方式。

初始狀態(tài)VCL為0，小于VSET，運放同相輸入端電壓大于反相輸入端，輸出高電平，PNP三極管不導通，繼電器不工作，限流電阻R接入電路。開始充電的瞬間，限流電阻抑制浪涌電流。充電期間VCL電壓逐漸上升，當VCL>VSET時，運放輸出低電平，PNP三極管導通，繼電器工作，觸點切換，限流電阻被短路。但此時，由于VCL與+5V的壓差已經(jīng)變小，故電流也變小。此電路的控制邏輯可以根據(jù)實際需求修改。

當然，使用繼電器短路電阻的方式也有缺點，比如電流較大時，繼電器的觸點斷開與接觸瞬間可能產(chǎn)生電火花;繼電器線圈的電感效應可能會對充電電流有一些影響，本電路用PMOS管替換PNP三極管與繼電器，簡化設(shè)計。PMOS管的控制邏輯與PNP三極管一樣，運放輸出低電平時導通，導通時S與D之間(從上到下)壓降非常小，可以認為把電阻短路。

我并不太清楚這種軟啟動電路學名叫什么，根據(jù)原理，姑且稱之為電阻+并聯(lián)開關(guān)軟啟動電路。

在此電路的基礎(chǔ)上稍加改進，做成可以實際應用的電路。用TL431產(chǎn)生基準電壓，并在基準電壓的基礎(chǔ)上可以使用電位器微調(diào)，作為VSET。用上拉電阻給PMOS確定初始狀態(tài)。限流電阻的大小可以根據(jù)具體的需求確定，一般選幾歐姆就行。

下圖是它的效果波形截圖，黃色是電流采樣電路的輸出，通過公式I=2V可以計算出浪涌電流的大小。藍色是負載電容的電壓。

啟動浪涌電流約0.8A，隨后電流快速減小。等到VCL達到4.2V左右的時候，由于PMOS導通，電阻被短路，所以再次產(chǎn)生浪涌電流，大小約2A。