深入解析：電源緩啟動(dòng)原理
[導(dǎo)讀]現(xiàn)在大多數(shù)電子系統(tǒng)都要支持熱插拔功能，所謂熱插拔，也就是在系統(tǒng)正常工作時(shí)，帶電對(duì)系統(tǒng)的某個(gè)單元進(jìn)行插拔操作，且不對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。熱插拔對(duì)系統(tǒng)的影響主要有兩方面：其一，熱插拔時(shí)，連接器的機(jī)械觸點(diǎn)在接觸瞬間會(huì)出現(xiàn)彈跳，引起電源振蕩，如下圖所示：這個(gè)振蕩過(guò)程會(huì)引起系統(tǒng)電源跌落，引起...
現(xiàn)在大多數(shù)電子系統(tǒng)都要支持熱插拔功能，所謂熱插拔，也就是在系統(tǒng)正常工作時(shí)，帶電對(duì)系統(tǒng)的某個(gè)單元進(jìn)行插拔操作，且不對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。
熱插拔對(duì)系統(tǒng)的影響主要有兩方面：其一，熱插拔時(shí)，連接器的機(jī)械觸點(diǎn)在接觸瞬間會(huì)出現(xiàn)彈跳，引起電源振蕩，如下圖所示：
這個(gè)振蕩過(guò)程會(huì)引起系統(tǒng)電源跌落，引起誤碼，或系統(tǒng)重啟，也可能會(huì)引起連接器打火，引發(fā)火災(zāi)。解決的辦法就是延遲連接器的通電時(shí)間，在連接器抖動(dòng)的那十幾毫秒內(nèi)((t1至t2)不給連接器通電，等插入穩(wěn)定后(t2后)再通電，即防抖動(dòng)延時(shí)。
其二，熱插拔時(shí)，由于系統(tǒng)大容量?jī)?chǔ)能電容的充電效應(yīng)，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)很大的沖擊電流，大家都知道，電容在充電時(shí)，電流呈指數(shù)趨勢(shì)下降(左下圖)，所以在剛開(kāi)始充電的時(shí)候，其沖擊電流是非常大的。
此沖擊電流可能會(huì)燒毀設(shè)備電源保險(xiǎn)管，所以在熱插拔時(shí)必須對(duì)沖擊電流進(jìn)行控制，使其按理想的趨勢(shì)變化，如右上圖所示，圖中0~t1為電源緩啟動(dòng)時(shí)間。綜上所述，緩啟動(dòng)電路主要的作用是實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)功能：
1).防抖動(dòng)延時(shí)上電；
2).控制輸入電流的上升斜率和幅值。
緩啟動(dòng)電路有兩種類(lèi)型：電壓斜率型和電流斜率型。
電壓斜率型緩啟動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其輸出電流的變化受負(fù)載阻抗的影響較大，而電流斜率型緩啟動(dòng)電路的輸出電流變化不受負(fù)載影響，但是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。?
下面重點(diǎn)介紹電壓型緩啟動(dòng)電路。
設(shè)計(jì)中通常使用MOS管來(lái)設(shè)計(jì)緩啟動(dòng)電路的。MOS管有導(dǎo)通阻抗Rds低和驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，在周?chē)由仙倭吭骷涂梢詷?gòu)成緩慢啟動(dòng)電路。通常情況下，在正電源中用PMOS，在負(fù)電源中使用NMOS。
下圖是用NMOS搭建的一個(gè)-48V電源緩啟動(dòng)電路，我們來(lái)分析下緩啟動(dòng)電路的工作原理。
?1).D1是嵌位二極管，防止輸入電壓過(guò)大損壞后級(jí)電路；
2).R2和C1的作用是實(shí)現(xiàn)防抖動(dòng)延時(shí)功能，實(shí)際應(yīng)用中R2一般選20K歐姆，C1選4.7uF左右；
3).R1的作用是給C1提供一個(gè)快速放電通道，要求R1的分壓值大于D3的穩(wěn)壓值，實(shí)際應(yīng)用中，R1一般選10K左右；
4).R3和C2用來(lái)控制上電電流的上升斜率，實(shí)際應(yīng)用中，R3一般選200K歐姆左右，C2取值為10 nF~100nF；
5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振蕩，要求R4、R5lt;
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