可控的開關電源軟啟動電路設計-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-08-02
軟啟動與浪涌抑制完全不同，盡管這兩種功能是互補的。兩種動作都能在剛通電期間減小進入開關電源浪涌電流。然而不同的是，浪涌抑制直接對進入輸入電容的電流進行限制，而軟啟動則通過作用于變換器控制電路使負載逐漸增大，這通常是通過增加脈沖寬度來實現的。這種漸進式啟動不僅減小了輸出電容和變換器部件上的浪涌電流應力，也減輕了在推挽式和橋式電路中變壓 器“雙倍磁通效應”（flux doubling)的問題。
開關電源中，一般的做法是直流把交流輸入電源連接到整流器，并通過了一個低阻抗噪聲濾波器連接一個大的儲能或濾波電容。為了避免在剛通電時出現大的浪涌電流，通常要提供浪涌控制電路。在大功率的系統中，經常由一個串聯電阻組成浪涌抑制，在輸入電容完全充電后，用雙向三極晶閘管、SRC或繼電器把該串聯電阻短路。
為了允許輸入電容在啟動期間能完全充電，有必要推遲功率變換器的啟動，這樣輸入電容在充滿電之后，功率變換器才從輸入電容取得電流。
如果電容還未充滿電，當浪涌控制晶閘管或雙向三極晶閘管把浪涌抑制串聯電阻旁路的時候，將會出現電流浪涌。此外，如果允許變換器以最大脈寬啟動，將會有大的電流浪涌進入輸出電容和電感，導致輸出電壓過沖，這是由輸出電感的大電流和可能的主變壓器的飽和效應導致的。
為了解決這些啟動問題，通常要用控制電路提供啟動延時和軟啟動程序。這將使變換器的初始接通延時，并允許輸入電容完全充電。延時之后，軟啟動控制電路必須使變換器從零啟動然后緩慢增加輸出電壓。
這樣才能使變壓器和輸出電感形成正常工作狀態，防止推挽電路中的“雙倍磁通效應”。由于輸出電壓的形成比較慢，所以副邊電感的電流浪涌減小，輸出電壓過沖的趨勢減弱。軟啟動電路典型的軟啟動電路如圖1.9.1所示，運行情況如下。
當首次接上開關電源時，C1將放電。10V開關電源線上逐漸增大的電壓將使放大器A1反相輸入端為正，禁止脈寬調制器的輸出。晶體管Q1將通過R2導通，保持C1放電狀態直到送到變換器電路的300V直流線上形成的電壓超200V。
此時ZD1將開始導通，而Q1將關斷。C1將通過R3充電，使A1的反相輸入端電壓拉向零狀，并允許脈寬調制器的輸出向驅動電路提供逐漸增大寬度的脈 沖，直到形成所需的輸出電壓。
當正確的輸出電壓建立后，放大器A2控制了放大器A1反相輸入端的電壓。C1將繼續通過R3充電，使二極管D2反向偏置并使C1不再受調制器的影響。
當開關電源關斷后，C1將很快地通過D3放電，為下一次的啟動動作重新設置C1.在輸入電壓較高時，D1可防止Q1被大于正向二極管壓降的電壓反向偏置。
圖1.9.1 工作周期可控的開關電源軟啟動電路此電路不僅提供接通延時和軟啟動，而且提供了低壓禁止作用，防止變壓器在供電電壓完全建立前啟動。這一基本原理可能有很多的變化。
一個應用于晶體管啟動電路的軟啟動系統此例中，直到輔助電容C3已充電和Q1關斷時，ZD2的輸入才變高，軟啟動才開始。
因此，在本電路中，在軟啟動能夠開始之前 開關電源電壓和輔助電源電壓必須能夠正確地建立起來。這將保證變換器在正確的控制狀況下啟動。
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