開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)電路原理,電路圖分享-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2026-01-20
開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)電路的作用是限制電源接通瞬間的沖擊電流,防止浪涌損壞元件,通過(guò)熱敏電阻、SCR或繼電器等元件實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。
工作原理
啟動(dòng)電路通過(guò)控制初始電流路徑實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng):
1.初始限流階段:電源接通時(shí),利用高阻元件(如熱敏電阻RT1或限流電阻R)限制電流,避免電容充電瞬間的浪涌。
2.旁路切換階段:當(dāng)電容充電至閾值(如80%額定電壓或熱敏電阻升溫),觸發(fā)旁路機(jī)制(如SCR導(dǎo)通或繼電器動(dòng)作),切換至低阻路徑維持正常供電。
例如:熱敏電阻電路在電流增大后阻值降低,自動(dòng)旁路限流電阻。
SCR電路通過(guò)檢測(cè)電容電壓觸發(fā)導(dǎo)通,短路限流電阻。
由電阻和穩(wěn)壓管組成的簡(jiǎn)單啟動(dòng)電路,正常工作下該啟動(dòng)電路功耗較大,尤其開(kāi)關(guān)電源在高溫環(huán)境、輸入高壓、輸出滿載的情況下啟動(dòng)電路發(fā)熱嚴(yán)重極易給系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),而且還會(huì)降低開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率。
因此,啟動(dòng)電路不適合長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)地為電源IC及保護(hù)電路提供能量,一般只在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)刻為其提供能量。當(dāng)輸出電壓建立后,則由損耗較小的輔助繞組為芯片及保護(hù)電路提供能量,而此時(shí)的啟動(dòng)電路需停止工作。
電路采用兩個(gè)三極管做二級(jí)放大,可等效為三端線性穩(wěn)壓電源,具有啟動(dòng)速度快、性能安全可靠、輸出電壓建立后立刻停止工作的優(yōu)點(diǎn)。
輸入電壓VIN為NPN三極管Q1提供IB電流使用它處于放大區(qū),IC為放大電流也為PNP三極管Q2的基極電流,通過(guò)對(duì)IC電流的控制,可使Q2處于飽和狀態(tài)并以IE的飽和電流向電容C充電,直到Q2處于半截止或半飽和狀態(tài)。此時(shí),電容就等效成一個(gè)恒流源為IC芯片提供能量,當(dāng)電容電壓降到一定值時(shí),啟動(dòng)電路繼續(xù)為電容充電,直到輔助供電有電壓后,才通過(guò)電阻R2、R3之間的分壓使Q1處于截止?fàn)顟B(tài),此時(shí)啟動(dòng)電路才停止工作,之后芯片的供電完全由輔助繞組提供。
在電源設(shè)計(jì)中,控制芯片作為主動(dòng)元器件,供電電路設(shè)計(jì)是必需的。以典型應(yīng)用電路為例,在系統(tǒng)啟動(dòng)瞬間,由于T1供電繞組上的電壓還未建立,所以需要RH(R4+R5)電阻從電壓母線上取電,在最小輸入電壓下滿足VCC電流大于30uA(典型值)方可啟動(dòng),啟動(dòng)后T1供電繞組開(kāi)始為系統(tǒng)供電,系統(tǒng)維持運(yùn)行。
該系統(tǒng)里,啟動(dòng)電阻器RH會(huì)影響到系統(tǒng)待機(jī)功耗和系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間,在設(shè)計(jì)書(shū)中通常會(huì)有這兩個(gè)參數(shù)的要求,我們通常會(huì)希望系統(tǒng)待機(jī)功耗盡量小,啟動(dòng)時(shí)間盡量短,然而RH的存在會(huì)使兩者矛盾,因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合權(quán)衡,或者使用改良后的啟動(dòng)電路來(lái)同時(shí)滿足兩個(gè)參數(shù)要求。
改良電路的設(shè)計(jì)思路是:在啟動(dòng)階段,使用較小的啟動(dòng)電阻給VCC電容充電使之電壓快速達(dá)到芯片啟動(dòng)閾值,待啟動(dòng)完成后,再將較小的啟動(dòng)電阻斷開(kāi)。
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