限制穩壓器啟動(dòng)時(shí)dV/dt和電容的電路設計

穩壓器調整端增加簡(jiǎn)單電路控制輸出電壓的 dV/dt ，限制啟動(dòng)電流 。
有時(shí)，設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壓電路的設計，電路中一次電源有完全限流規定，例如太空船的光電或“日光”板和放射性同位元素熱電發(fā)生器。這種應用需要謹慎嚴格的控制電流消耗，包括瞬變電流消耗和罕見(jiàn)消耗尖峰，例如那些上電時(shí)典型發(fā)生的。問(wèn)題是限流一次電源即使響應瞬間的過(guò)流故障，都會(huì )損害災難性的電壓降并關(guān)閉。通常這種故障由穩壓器輸出的去耦電容釋放的電流尖峰引起。
　　除非穩壓器限流削弱發(fā)生的尖峰，尖峰與穩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(shí)間的微分，COUT為輸出電容。公式表明
限制穩壓器 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(gè)方法，使用工業(yè)標準的可調線(xiàn)性穩壓器，例如流行的low-dropout
LM2941。

　　限制dV/dt方法的基礎包含6個(gè)額外器件：R3、R4、CT、D1、D2和Q1。上電時(shí)，控制電流通過(guò)R3、CT和D2使輸出電壓上升延遲，因此阻止了過(guò)大的瞬時(shí)最大電流。
　　下面是其工作過(guò)程。當VIN打開(kāi)且Q1關(guān)閉時(shí)，電流通過(guò)R3、CT和D2上拉穩壓器參考端到參考電壓。這個(gè)動(dòng)作限制了VOUT
的dV/dt到CT通過(guò)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(jìn)的上電序列后部，D1和D2從穩壓器反饋網(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。