限制穩(wěn)壓器啟動時dV/dt和電容的電路設(shè)計

穩(wěn)壓器調(diào)整端增加簡單電路控制輸出電壓的 dV/dt ，限制啟動電流 。
有時，設(shè)計約束突出地暴露了平凡器件和電路的不利方面。這種案例有供電源穩(wěn)壓電路的設(shè)計，電路中一次電源有完全限流規(guī)定，例如太空船的光電或“日光”板和放射性同位元素?zé)犭姲l(fā)生器。這種應(yīng)用需要謹(jǐn)慎嚴(yán)格的控制電流消耗，包括瞬變電流消耗和罕見消耗尖峰，例如那些上電時典型發(fā)生的。問題是限流一次電源即使響應(yīng)瞬間的過流故障，都會損害災(zāi)難性的電壓降并關(guān)閉。通常這種故障由穩(wěn)壓器輸出的去耦電容釋放的電流尖峰引起。
　　除非穩(wěn)壓器限流削弱發(fā)生的尖峰，尖峰與穩(wěn)壓器輸出電壓上升速率與并聯(lián)輸出總電容的乘積相等：IMAX=dV/dt×COUT，其中IMAX是最大電流，dV/dt為電壓對時間的微分，COUT為輸出電容。公式表明
限制穩(wěn)壓器 接通最大電流的最佳策略是限制dV/dt。如圖1電路基于這個方法，使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的可調(diào)線性穩(wěn)壓器，例如流行的low-dropout
LM2941。

　　限制dV/dt方法的基礎(chǔ)包含6個額外器件：R3、R4、CT、D1、D2和Q1。上電時，控制電流通過R3、CT和D2使輸出電壓上升延遲，因此阻止了過大的瞬時最大電流。
　　下面是其工作過程。當(dāng)VIN打開且Q1關(guān)閉時，電流通過R3、CT和D2上拉穩(wěn)壓器參考端到參考電壓。這個動作限制了VOUT
的dV/dt到CT通過串聯(lián)電阻放電的速率，(R3+R1R2/(R1+R2))，使用公式R3=(VIN–VREF–1)/VOUT，R4=20R3,和CT=COUTVOUT/(IMAX(R3+R1R2/(R1+R2)))，從而限制IMAX到任何需要值。例如，假定電路如圖所示，COUT=100
mICro;F，dV/dt=2500V/s，且IMAX=0.25A。在改進的上電序列后部，D1和D2從穩(wěn)壓器反饋網(wǎng)絡(luò)中分離dV/dt電路，防止從輸入到輸出紋波電壓的耦合。