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一种软启动与防反接保护电路

作者:聂剑时间:2015-02-11来源:电子产品世界
编者按:  摘要:在很多消费电子设备中用到了软启动电路与防反接电路,其保护作用非常显著。多数的设计中,这两种电路独立存在,或者仅有一种保护电路,导致部分保护功能缺失或者电路设计复杂。本设计提出一种设计方法,同时实现软启动与防反接保护功能,且电路简单。   软启动与防反接保护电路对电子设备有很好的保护作用,由于消费电子客户存在多次开关机的应用场景和输入接反的可能性。但是由于成本与电路设计的复杂性,很多设计中只提供了一种保护电路。本文基于提供全面保护与降低成本、降低设计复杂性的角度,提出一种电路,整合了软启动与防反

  摘要:在很多消费电子设备中用到了电路与防,其保护作用非常显著。多数的设计中,这两种电路独立存在,或者仅有一种,导致部分保护功能缺失或者电路设计复杂。本设计提出一种设计方法,同时实现与防反接保护功能,且电路简单。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/269825.htm

  与防反接对电子设备有很好的保护作用,由于消费电子客户存在多次开关机的应用场景和输入接反的可能性。但是由于成本与电路设计的复杂性,很多设计中只提供了一种。本文基于提供全面保护与降低成本、降低设计复杂性的角度,提出一种电路,整合了软启动与防反接保护功能,电路结构简单、占用面积小,以供读者参考。

  1 软启动电路的作用

  一般电路设计中都会使用较多的电容来储能[1]、去耦合[2],在设备上电时会对这些电容进行充电,如果没有限流电路,冲击电流会较大,会导致设备工作异常,甚至损坏。软启动电路的目的是在设备上电初期限制冲击电流的大小,进入稳态后,软启电路的限流作用几乎消失,产生的损耗可以忽略不计。

  2 软启动电路

  常见的软启动有以下几种:

  2.1 热敏电阻软启动电路

  此方式的软启电路主要用在高电压低电流的电路中,比如:市电输入的设备中全桥整流后储能电容输入处经常采用此种保护电路。电路图见图1。

  其中电阻R1采用负温度系数的热敏电阻,在冷态时电阻较大,当电路上电时,电流流过热敏电阻,热敏电阻起到限制电流的作用,其本身将会消耗一部分电能,转换为热能,随着工作的时间加长,其自身的温度升高,其电阻值将降低,损耗将降低。此电路的优点:电路简单、可靠性高,缺点:有一定的能量消耗。

  2.2 与电阻组成软启动电路

  此方式在较早期的电路中应用较广泛,采用此方式的电路对功耗敏感或者工作电流较大,其电路图见图2。

  其中开关经常使用J1的导通电阻远小于电阻R1。此电路中开关的控制需要外加控制信号,通常加一延时逻辑控制电路,当设备上电后,电容C1通过R1充电,C1充满电后,继电器J1闭合,工作电流主要流经继电器,电阻R1被旁路,设备开始正常工作。此电路的优点:软启效果较好,能有效防止上电冲击;缺点:电路复杂,成本高,继电器闭合时,可能会出现电弧现象[3],影响继电器的寿命,对开关设备的次数、频率有限制。

  2.3 利用增强型设计软启动电路

  利用设计的软启动电路也比较常用,利用的工作区域[4]的变化、内阻的变化,达到限制冲击电流的效果。实际设计分为两种:一种为用N沟道MOSFET设计的软启动电路;另外一种为用P沟道MOSFET设计的软启动电路。下面分别介绍这两种电路。

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