限制稳压器启动时dV/dt和电容的电路

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。
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
µf,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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