ZHCABN9A May 2019 – February 2022 TPS1663 , TPS24710 , TPS24711 , TPS24712 , TPS24713 , TPS2660 , TPS2663
電容器在啟動時從電源吸收大量電流,這會導致電源因過載而跳閘。為了限制進入電容器的浪涌電流,可使用電源開關在電容器啟動時對其進行恒流充電。使用浪涌電流為電容器充電時,輸出電壓會隨時間線性增加。例如,TPS2660 器件在 dVdT 引腳上有一個電容器,用于控制輸出壓擺率并限制輸出電容器的浪涌電流。圖 2-1 提供了使用 TPS2660 以恒定浪涌電流為電容器充電的應用電路。
上電時,輸出電容的電壓為零,功耗為 (VIN X IINRUSH)。隨著為電容器充電,功率器件兩端的電壓降和功耗降低。為將輸出電容器充電至 VIN 電壓,在啟動期間,電源開關消耗的平均功率為 (0.5 × VIN X IINRUSH])。圖 2-2 提供了 COUT 為 1mF、IINRUSH 為 115mA 的功耗。
圖 2-2 COUT = 1mF、IINRUSH = 115mA 時的功耗對于較低的電壓和較低的輸出電容,可以以恒定的浪涌電流和恒定的輸出壓擺率對電容器進行充電。但隨著輸出電容和輸入電壓的增加,上電時電源開關的功耗也會增加,并可能導致熱關斷和啟動中斷。表 2-1 提供了啟動時間為 209ms、恒定輸出壓擺率為 115V/s 時耗散的功率。
| VIN | IINRUSH | COUT | 耗散的平均功率 |
|---|---|---|---|
| 24V | 115mA | 1mF | 1.38W |
| 24V | 250mA | 2.2mF | 3W |
| 24V | 540mA | 4.7mF | 6.5W |
| 24V | 1725mA | 15mF | 20.7W |
隨著更高電壓下功耗的增加以及輸出電容的增加,電源開關進入熱關斷狀態并導致啟動中斷。圖 2-3 顯示了在輸出電容為 15mF 且 VIN 為 24V 時電源開關的熱關斷而導致的啟動中斷。
若要使用 TPS2660x 器件進行設計并實現干凈啟動,請參閱 TPS26600 設計計算器。
圖 2-3 采用恒定浪涌電流時的啟動中斷