【電子精選】限流軟啟動電路設計-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-08-02
當使用固定的電阻限流時，電流大小受V_Cin和V_CL的差影響，安全上電瞬間的電流是最大的，隨后電流按指數曲線逐漸變小。電阻值需要保證安全上電瞬間，最大電流也不會超過設定值I_SET。
隨后的電流就更小于I_SET。這固然安全，但是也會造成電容CL充電過慢，后一級電路得到足夠電壓用時太長。
如果可以把電流始終限制在I_SET以下，可以去掉限流電阻，讓電流保持略小于I_SET，快速充電。
如下圖，電流曲線的積分為V_CL，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，限流電路充電時間t2明顯小于固定電阻充電時間t1。
在電源與PMOS之間串聯一個小電阻R4，就可以得到限流電路：
設R4電阻值為R，流過電阻的電流為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：
同相輸入端接設置電壓V_SET。開關閉合瞬間，I非常大，u_N很小，u_P>u_N，PMOS不導通。由于PMOS不導通，所以I幾乎為0，u_N≈V_CC，u_P<u_N，PMOS導通。此時I非常大，u_N很小，u_P>u_N，PMOS不導通。
以此類推，可以看出PMOS在導通與截止狀態間迅速切換，控制著電流的大小。令u_N=u_P，可得設定電流與參考電壓的關系：
限流軟啟動電路比電阻+并聯開關軟啟動方案為電容CL充電的速度快，由于R4的存在，也略微增大了穩態時的能量損耗，此電阻的阻值很小，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。
電流不超過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。
如下圖是限流軟啟動電路與電阻+并聯開關軟啟動電路配合使用的效果，用限流的方式代替固定電阻，用電阻+并聯開關消除電阻上穩態時的能量損耗。
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