限流軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)

上一篇文章中，當(dāng)使用固定的電阻限流時(shí)，電流大小受VCin和VCL的差影響，安全上電瞬間的電流是最大的，隨后電流按指數(shù)曲線逐漸變小。電阻值需要保證安全上電瞬間，最大電流也不會(huì)超過(guò)設(shè)定值ISET。隨后的電流就更小于ISET。這固然安全，但是也會(huì)造成電容CL充電過(guò)慢，后一級(jí)電路得到足夠電壓用時(shí)太長(zhǎng)。

如果可以把電流始終限制在ISET以下，可以去掉限流電阻，讓電流保持略小于ISET，快速充電。如下圖，電流曲線的積分為VCL，左右兩圖的陰影面積大小相同，可以看出，電容CL得到相同的電壓時(shí)，限流電路充電時(shí)間t2明顯小于固定電阻充電時(shí)間t1。

在電源與PMOS之間串聯(lián)一個(gè)小電阻R4，就可以得到限流電路：

設(shè)R4電阻值為R，流過(guò)電阻的電流為I。把比較器的反相輸入端接在R4與PMOS之間，則反相輸入端的電壓：

同相輸入端接設(shè)置電壓VSET。開(kāi)關(guān)閉合瞬間，I非常大，uN很小，uP > uN，PMOS不導(dǎo)通。由于PMOS不導(dǎo)通，所以I幾乎為0，uN≈VCC，uP < uN，PMOS導(dǎo)通。此時(shí)I非常大，uN很小，uP > uN，PMOS不導(dǎo)通。以此類推，可以看出PMOS在導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)間迅速切換，控制著電流的大小。令uN=uP，可得設(shè)定電流與參考電壓的關(guān)系：

限流軟啟動(dòng)電路比電阻+并聯(lián)開(kāi)關(guān)軟啟動(dòng)方案為電容CL充電的速度快，由于R4的存在，也略微增大了穩(wěn)態(tài)時(shí)的能量損耗，此電阻的阻值很小，我用的是0.2歐姆。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(guò)公式I=2V可以計(jì)算出浪涌電流的大小。藍(lán)色是負(fù)載電容的電壓。

電流不超過(guò)2A，保持在最大值約11mS，然后極速下降。電流在最大值期間，VCL勻速上升。

這幾篇文章講述的軟啟動(dòng)方式可以相互配合，實(shí)現(xiàn)更好的軟啟動(dòng)效果。如下圖是限流軟啟動(dòng)電路與電阻+并聯(lián)開(kāi)關(guān)軟啟動(dòng)電路配合使用的效果，用限流的方式代替固定電阻，用電阻+并聯(lián)開(kāi)關(guān)消除電阻上穩(wěn)態(tài)時(shí)的能量損耗。