一種軟啟動與防反接保護電路

　　摘要：在很多消費電子設備中用到了軟啟動電路與防反接電路，其保護作用非常顯著。多數(shù)的設計中，這兩種電路獨立存在，或者僅有一種保護電路，導致部分保護功能缺失或者電路設計復雜。本設計提出一種設計方法，同時實現(xiàn)軟啟動與防反接保護功能，且電路簡單。

　　軟啟動與防反接保護電路對電子設備有很好的保護作用，由于消費電子客戶存在多次開關機的應用場景和輸入接反的可能性。但是由于成本與電路設計的復雜性，很多設計中只提供了一種保護電路。本文基于提供全面保護與降低成本、降低設計復雜性的角度，提出一種電路，整合了軟啟動與防反接保護功能，電路結(jié)構(gòu)簡單、占用面積小，以供讀者參考。

　　1 軟啟動電路的作用

　　一般電路設計中都會使用較多的電容來儲能^[1]、去耦合^[2]，在設備上電時會對這些電容進行充電，如果沒有限流電路，沖擊電流會較大，會導致設備工作異常，甚至損壞。軟啟動電路的目的是在設備上電初期限制沖擊電流的大小，進入穩(wěn)態(tài)后，軟啟電路的限流作用幾乎消失，產(chǎn)生的損耗可以忽略不計。

　　2 軟啟動電路

　　常見的軟啟動有以下幾種：

　　2.1 熱敏電阻軟啟動電路

　　此方式的軟啟電路主要用在高電壓低電流的電路中，比如：市電輸入的設備中全橋整流后儲能電容輸入處經(jīng)常采用此種保護電路。電路圖見圖1。

　　其中電阻R1采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻，在冷態(tài)時電阻較大，當電路上電時，電流流過熱敏電阻，熱敏電阻起到限制電流的作用，其本身將會消耗一部分電能，轉(zhuǎn)換為熱能，隨著工作的時間加長，其自身的溫度升高，其電阻值將降低，損耗將降低。此電路的優(yōu)點：電路簡單、可靠性高，缺點：有一定的能量消耗。

　　2.2 繼電器與電阻組成軟啟動電路

　　此方式在較早期的電路中應用較廣泛，采用此方式的電路對功耗敏感或者工作電流較大，其電路圖見圖2。

　　其中開關經(jīng)常使用繼電器，繼電器J1的導通電阻遠小于電阻R1。此電路中開關的控制需要外加控制信號，通常加一延時邏輯控制電路，當設備上電后，電容C1通過R1充電，C1充滿電后，繼電器J1閉合，工作電流主要流經(jīng)繼電器，電阻R1被旁路，設備開始正常工作。此電路的優(yōu)點：軟啟效果較好，能有效防止上電沖擊;缺點：電路復雜，成本高，繼電器閉合時，可能會出現(xiàn)電弧現(xiàn)象^[3]，影響繼電器的壽命，對開關設備的次數(shù)、頻率有限制。

　　2.3 利用增強型MOSFET設計軟啟動電路

　　利用MOSFET設計的軟啟動電路也比較常用，利用MOSFET的工作區(qū)域^[4]的變化、內(nèi)阻的變化，達到限制沖擊電流的效果。實際設計分為兩種：一種為用N溝道MOSFET設計的軟啟動電路;另外一種為用P溝道MOSFET設計的軟啟動電路。下面分別介紹這兩種電路。