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一種軟啟動與防反接保護電路

作者:聶劍 時間:2015-02-11 來源:電子產品世界 收藏
編者按:  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

  2.3.1 用N溝道設計的電路

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/269825.htm

  利用N溝道設計的軟啟電路,電路圖見圖3。

  工作原理:當輸入上電時,由于C1的電壓不能突變,輸入電壓通過R1對C1進行充電,充電時間由R1與C1共同決定,最終C1電壓達到R2上的分壓。C1上的電壓也即是Q1的柵極源極之間(N溝道的導通條件為柵極電壓高于源極電壓)的電壓,電壓是從零開始,Q1的工作狀態(tài)也即是從截止區(qū)[4]到恒阻區(qū)[4],再從恒阻區(qū)到飽和區(qū)[4],在恒阻區(qū)時能起到很好的作用,最終的飽和區(qū)導通電阻很小,其耗散功率可以忽略。利用N溝道MOSFET做比較常見,N溝道MOSFET的價格較便宜,此電路的輸入與輸出的參考地不同(相差很小),實際應用中需要注意。

  2.3.2 用P溝道MOSFET設計的軟啟動電路

  利用P溝道MOSFET設計的軟啟電路,電路圖見圖4。

  工作原理:當輸入上電時,由于C1的電壓不能突變,輸入電壓通過R2對C1進行充電,充電時間由R2與C1共同決定,最終C1電壓達到R1上的分壓。C1上的電壓也即是Q1的柵極源極之間(P溝道MOSFET的導通條件為柵極電壓低于源極電壓)的電壓,電壓是從零開始,Q1的工作狀態(tài)也即是從截止區(qū)[4]到恒阻區(qū)[4],再從恒阻區(qū)到飽和區(qū)[4],在恒阻區(qū)時能起到很好的軟啟動作用,最終的飽和區(qū)的導通電阻很小,其耗散功率可以忽略。利用P溝道MOSFET設計的軟啟動電路,輸入輸出的參考地相同,相同性能的P溝道MOSFET相對N溝道的MOSFET的價格稍高。

  3 防的作用

  由于直流電輸入是有極性的,如果用戶將電源極性接反時,可能會損壞設備。故在多數(shù)的直流輸入設備中,均會設計防反接。

  4 防

  常見防有以下幾種:

  4.1 防反接保護

  防反接電路有以下兩種:

  4.1.1 單防反接

  此方式的防反接電路應用較廣泛,利用二極管單向導通的特性來防反接。主要是在高電壓、低電流的電路中,電路圖見圖5。

  此處使用的二極管D1可以是普通的二極管,但結電壓一般在0.7伏[4]左右。如果對效率較敏感,可以使用肖特基二極管,其結電壓一般在0.3伏[4]左右,但是價格稍高。此電路的優(yōu)點是電路極其簡單、可靠性高,缺點是耗散功率較大。

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