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電阻+并聯開關軟啟動電路設計

CHANBAEK ? 來源:CSDN博主yummy說電子 ? 作者:CSDN博主yummy說電子 ? 2023-04-26 14:41 ? 次閱讀

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。開關閉合以后,負載的輸入端的電容CL充電,電壓逐漸上升。可以把CL的電壓作為判斷條件,如果VCL電壓低于設定值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。

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

wKgZomRIxgaACDt9AAAx-Km-x3U364.png

初始狀態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的壓差已經變小,故電流也變小。此電路的控制邏輯可以根據實際需求修改。

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,根據原理,姑且稱之為電阻+并聯開關軟啟動電路。

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

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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。

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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,所以再次產生浪涌電流,大小約2A。

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