帶光耦初級/次級隔離的典型反饋電路

帶光耦初級/次級隔離的典型反饋電路

在啟動過程中，輸出電壓過沖是個普遍問題。這是由被配置成集成式控制器的電壓反饋回路造成的。圖2中的電路就解釋了這一點。

R1, R2, C1, R3, C2, R4和R5這五個元件都是在設計的回路分析過程中選定的，目的是為了滿足運行中控制回路的要求。在啟動時情況各不相同。
在接通前，VOUT和Vbias都是接地的。但是，由于Vbias是由PWM（如圖1）的第一個脈沖供給的，接通時它會馬上達到預設電壓。而VOUT的電壓則必須通過一個感應器。這樣就限制了輸出電壓VOUT的升高速率。
在通電之前，R4/C2和R1/R2接合處的電壓是接地的。這樣就確立了一個所有零電壓電容器的初始狀態(tài)。
當Vbias升高時，由于最初的VOUT的電壓也是零，所以電流會流過R5、U2 二極管、C2和R3-C1的并行路徑以及 R1和R2的并行路徑。
流過這一路徑的電流是由Vbias上的電壓、電流路徑的阻抗、路徑中串聯電容器的偏置以及VOUT的電壓來控制的。另外，TI的TLV431等低壓并聯穩(wěn)壓器也可以控制這一電流。
在最初的幾微秒內，由于電流大小不夠，無法改變電容器的偏置。唯一的問題是要確認每個節(jié)點的電壓都是一個帶阻抗的分壓器。由于流過R4的電流是由流過光耦光電二極管的電流決定的，所以它可以忽略不計。因此，我們也可以忽略它的阻抗，通過一個二極管壓降來降低Vbias的電壓，進而從等式中抽出二極管壓降，以便我們進行計算。
由于VOUT此時是接地的，R1和R2就構成了一個接地的并行組合。但是，此時它們都遠遠大于R5。這使得低壓并聯穩(wěn)壓器控制點高于內部參考值，導致低壓并聯穩(wěn)壓器的陰極或輸出下降，直到R1和R2接合點的電壓達到1.25V。

由于參考電壓同時流過R1和R2（VOUT一開始時是接地的），陰極電壓會讓流過R3的電流等于流過R1和R2的電流之和。鑒于陰極電壓現在是由參考值控制，而且低于之前的估計值，這證明我們忽略R4是沒錯的。如果VOUT沒有升高，電容器C1和C2就會通過R1和R2放電。這將導致陰極上的電壓最終升高到Vbias，而流過光耦二極管的電流則為零，帶來最大的任務周期。
但是，VOUT輸出電壓是在升高的。同時，由于流過R3的累計電流，C1上的電壓也在升高。因為次級端低壓并聯穩(wěn)壓器控制回路要求的任務周期大于初級端PWM軟啟動電路要求的任務周期，初級端軟啟動電路就會占據主導地位。輸出電壓會按照初級端軟啟動控制設定的速率升高。
在VOUT電壓升高時，由于C1和C2電容器上的電荷累積，陰極電壓升高的速度一開始也會加快。但隨著VOUT電壓的持續(xù)增大，陰極電壓升高的速度會減慢，接著會開始負增長。這是因為經過R1到輸出的電流在下降，而且最終會反向流動（當VOUT電壓稍高于低壓并聯穩(wěn)壓控制器的參考電壓時）。流過R1的電流的改變會導致流過R3的電流下降直至反向，進而開始驅散C1和C2上累積的電荷。參考圖3。
低壓并聯穩(wěn)壓器陰極上的電壓會因電阻器的比率、C1和C2放電的速率以及VOUT上電壓的升高而改變。它先是升高，當VOUT的電壓超過參考值時就開始降低，VOUT電壓的上升使得電壓并聯穩(wěn)壓器陰極電壓開始下降，同時流過R1和R2接合點上的C1，C2和R3的電壓也下降。
低壓并聯穩(wěn)壓器的配置是一個集成的誤差信號放大器。由于啟動的時候它的輸入電壓較低，如果一切保持不變，那么誤差信號放大器就會導致過沖，以補償當時的下沖。這是通過C1和C2上累計的電荷表現出來的。圖3中的波形展示出有這些電壓存在時啟動電路的實際響應。