电源的缓启动电路原理分析

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缓起电路工作原理

缓起电路工作原理

缓起电路工作原理缓起电路(Buffer Circuit)是一种电子电路,用于提高信号的传输范围。

它可以将低电平的输入信号转换成为高电平的输出信号,同时保持信号的形状和大小不变。

缓起电路的主要作用是提供增益和隔离功能,以避免信号的衰减和失真。

缓起电路主要由一个输入端口和一个输出端口组成,其中输入信号通过输入端口进入缓冲器,然后经过放大、隔离和放大等一系列处理,最后输出到输出端口。

缓起电路的工作原理主要包括以下几个方面:1.放大功能:缓起电路使用放大器来放大输入信号的幅值。

放大器可以根据输入信号的大小来控制输出信号的大小。

当输入信号较小时,放大器会增加输入信号的幅值,从而获得一个更大的输出信号。

这样可以保持信号的完整性和准确性。

2.隔离功能:缓起电路可以将输入信号和输出信号隔离开来,避免输入信号对输出信号产生影响。

这是通过使用差动放大器和隔离变压器等元件来实现的。

差动放大器可以使输入信号和输出信号保持相同的幅度,但是相位和极性可能会有所不同。

隔离变压器可以将输入信号和输出信号隔离开来,确保它们之间没有任何直接的连接。

3.输出驱动能力:缓起电路通常具有较强的输出驱动能力。

这意味着它可以提供足够的电流和电压来驱动负载,并保持输出信号的稳定性。

输出驱动能力是缓冲器的一个重要性能指标,它可以影响信号的传输质量和速度。

4.高输入阻抗和低输出阻抗:缓起电路通常具有高输入阻抗,使得它可以接受来自各种传感器和电源的输入信号。

同时,它也具有低输出阻抗,以便将信号有效地传递给下游电路。

高输入阻抗可以实现信号的准确传输和最小负载效应,而低输出阻抗可以提供稳定的输出信号和准确的负载匹配。

综上所述,缓起电路通过放大、隔离和放大等一系列处理,可以提高信号的传输范围并保持信号的完整性。

它具有放大功能、隔离功能、输出驱动能力、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。

缓起电路在许多电子设备和系统中广泛应用,如传感器接口、数据采集系统、信号放大器、信号转换器等。

实际中经常使用的缓启电路电源缓起电路分析

实际中经常使用的缓启电路电源缓起电路分析

实际中经常使用的缓启电路电源缓起电路分析图为实际中经常使用的缓启电路。

缓启电路的一些应用要点如下:保险丝F1的作用是限制最大电流,一般采用慢融保险丝,保险丝的额定电流是板卡最大工作电流的2~3倍。

插入瞬间,电源电压首先对电容C1充电,当Q1的栅源电压达到开启电压时,Q1的源漏极间开始导通,利用MOSFET器件在可调电阻区的转移特性(输入栅源电压和输出源漏极电流之间近似线性关系),随着C1电容的充电,Q1的栅源电压提高,源漏极间电流按一定的斜率缓慢增大,从而达到缓启的目的。

同理,拔出时,C1和R1组成放电回路,通过控制栅源电压的下降速率来达到缓慢掉电,减少振荡的目的。

充电常数τ=(R1/R2)C1,放电常数τ=R1R2。

通过调整阻容器件的参数可以改变带电插拔保护电路的上电、掉电时间。

R3电阻可以吸收振荡能量,防止Q1发生自激振荡。

当MOSFET漏极接有差模电感(用于电压转换)时,掉电时会产生一个瞬间的反向高电压。

这个瞬间高电压通过反向二极管D2泄放。

Q1后面的电容C2主要起到滤波作用,在实际电路中,一般采用П型滤波电路,滤除电源纹波,改善电源质量。

对上述电路采用PSpice工具仿真,得到如图5所示的上电波形,通过调整R1、R2、C3的参数可以改变缓启时间,以适应实际使用的需要。

其中垂直上升线条表示+5V系统电压,缓慢上升线条表示经过带电插拔保护电路获得的Vcc 板卡电压。

—————————————————————————————————————————————————————————————————我按照图搭了个电路R1=100KR2=1KR3=10KC1=4.7uF却无法得到文章描述的结果,我的结果是上电没有缓起,只有掉电的过程中电压是缓慢下降的更改了阻容参数也是如此何解请高手赐教!!!。

100ms缓慢启动电路工作原理

100ms缓慢启动电路工作原理

100ms缓慢启动电路工作原理
缓慢启动电路的工作原理是通过控制电路的输出,使得电源电压、电流或者功率在一定时间内逐渐增加到设定值。

常见的缓慢启动电路包括软启动电路和斜升启动电路。

软启动电路通过在启动时逐渐充电或放电来实现缓慢启动的效果。

它通常包含电容器、电阻器和开关元件。

当开关元件接通时,电容器开始充电,此时输出电压或电流逐渐增加。

充电量的增加速率由电阻器的大小决定,通过调整电阻器的阻值可以控制输出的增加速度。

当输出达到设定值后,开关元件将完全接通,电路正常工作。

斜升启动电路通过调整电源电压或电流的斜升率来实现缓慢启动的效果。

它通常使用可变频率的PWM调制技术来控制电源输出的斜升率。

在启动阶段,PWM控制器会逐渐增加输出频率,使得电源输出电压或电流逐渐增加。

随着时间的推移,频率会逐渐增加,直到达到设定值。

通过调整PWM控制器的参数,可以控制输出的增加速度。

缓慢启动电路可以在启动峰值电流或电压下降等情况下保护电路和电器设备,避免损坏或者压力过大。

它广泛应用于各种电源电路、电机驱动器、功率放大器等需要缓慢启动的场合。

电机缓启动电路原理

电机缓启动电路原理

电机缓启动电路原理
电机缓启动电路的原理是通过逐步增加电机的供电电压,使电机在启动过程中逐渐达到额定转速。

电机缓启动电路的主要目的是减少启动时的冲击电流,避免对电网和电机造成过大的压力,同时提高系统的可靠性和稳定性。

这种电路尤其适用于需要较大起动转矩的场合,可以保护设备和电网,延长电机的使用寿命,提高工作效率。

常见的缓启动电路类型包括:
1. 直接启动电阻型:通过在电机电路中串联电阻,逐渐减小启动电阻来实现缓启动的效果。

这是一种简单经济的方法。

2. 自耦变压器型:使用自耦变压器来逐步增加电机的供电电压,从而实现缓启动。

3. 电子型:采用电子元件,如绝缘栅型场效应管(MOSFET),来控制电机的启动过程。

这些元件可以精确控制电流的增加速率,实现更加平滑的启动效果。

总的来说,在设计电机缓启动电路时,还需要考虑过压保护、防反接等安全措施,以确保电路的稳定运行和设备的安全。

此外,对于特定的应用,如48V电动机启动,还会有专门设计的缓启动电路来满足特定的技术要求。

缓启动电路分析

缓启动电路分析

定,因此栅极 Vgs 电压也恒定不变,见图 3 中的 B-C,此时MOSFET处于相对稳定的恒流区,工作于放大器 的状态 开通前,Vgd 的电压为 Vgs-Vds,为负压,进入米勒平台,Vgd 的负电压绝对值不断下降,过 0 后转为 正电压 驱动电路的电流绝大部分流过 CGD,以扫除米勒电容的电荷,因此栅极的电压基本维持不变 Vds 电压降低到很低的值后,米勒电容的电荷基本上被扫除,即图 3 中的 C 点,于是,栅极的电压在驱动电流的 充电下又开始升高,如图 3 中的 C-D,使MOSFET进一步完全导通 C-D 为可变电阻区,相应的 Vgs 电压对应着一定的 Vds 电压 Vgs 电压达到最大值,Vds 电压达到最小 值,由于 Id 电流为 ID 恒定,因此 Vds 的电压即为 ID 和MOSFET的导通电阻的乘积
公式中 MOS 管的反馈电容 Crss,输入电容 Ciss 和输出电容 Coss 的数值在 MOS 管的手册上可以查到。 电容充放电快慢决定 MOS 管开通和关断的快慢,Vgs 首先给 Cgs 充电,随着 Vgs 的上升,使得 MOS 管 从截止区进入恒流区(?)。进入恒流区(?)后,Ids 电流增大,但是 Vds 电压不变。随着 Vgs 的持续增大,MOS 管进入米勒平台区,在米勒平台区,Vgs 维持不变,电荷都给 Cgd 充电,Ids 不变,Vds 持续降低。在米勒平 台后期,MOS 管 Vds 非常小,MOS 进入了饱和导通期。为确保 MOS 管状态间转换是线性的和可预知的, 外接电容 C2 并联在 Cgd 上,如果外接电容 C2 比 MOS 管内部栅漏电容 Cgd 大很多,就会减小 MOS 管内部 非线性栅漏电容 Cgd 在状态间转换时的作用,另外可以达到增大米勒平台时间,减缓电压下降的速度的目 的。外接电容 C2 被用来作为积分器对 MOS 管的开关特性进行精确控制。控制了漏极电压线性度就能精确控 制冲击电流。 电路描述: 图 5 所示为基于 MOS 管的自启动有源冲击电流限制法电路。MOS 管 Q1 放在 DC/DC 电源模块的负电压 输入端,在上电瞬间,DC/DC 电源模块的第 1 脚电平和第 4 脚一样,然后控制电路按一定的速率将它降到负

缓启动电路原理

缓启动电路原理

-48V电源缓启动原理2012年02月17日星期五 15:51现在大多数电子系统都要支持热插拔功能,所谓热插拔,也就是在系统正常工作时,带电对系统的某个单元进行插拔操作,且不对系统产生任何影响。

热插拔对系统的影响主要有两方面:其一,热插拔时,连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳,引起电源振荡,如下图所示:这个振荡过程会引起系统电源跌落,引起误码,或系统重启,也可能会引起连接器打火,引发火灾。

解决的办法就是延迟连接器的通电时间,在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电,等插入稳定后(t2后)再通电,即防抖动延时。

其二,热插拔时,由于系统大容量储能电容的充电效应,系统中会出现很大的冲击电流,大家都知道,电容在充电时,电流呈指数趋势下降(左下图),所以在刚开始充电的时候,其冲击电流是非常大的。

此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管,所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制,使其按理想的趋势变化,如右上图所示,图中0~t1为电源缓启动时间。

综上所述,缓启动电路主要的作用是实现两项功能:1).防抖动延时上电;2).控制输入电流的上升斜率和幅值。

缓启动电路有两种类型:电压斜率型和电流斜率型。

电压斜率型缓启动电路结构简单,但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大,而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响,但是电路结构复杂。

下面重点介绍电压型缓启动电路。

设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。

MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点,在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。

通常情况下,在正电源中用PMOS,在负电源中使用NMOS。

下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路,我们来分析下缓启动电路的工作原理。

1).D1是嵌位二极管,防止输入电压过大损坏后级电路;2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能,实际应用中R2一般选20K欧姆,C1选4.7uF左右;3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道,要求R1的分压值大于D3的稳压值,实际应用中,R1一般选10K左右;4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率,实际应用中,R3一般选200K欧姆左右,C2取值为10 nF~100nF;5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡,要求R4、R5lt;<R3,R4取值一般为10~50欧姆之间,R5一般为2K欧姆;6).嵌位二极管D3的作用是保护MOS管Q1的栅-源极不被高压击穿;D2的作用是在MOS管导通后对R2、C1构成的防抖动延时电路和R3、C2构成的上电斜率控制电路进行隔离,防止MOS栅极充电过程受C1的影响。

n mos缓启动电路

n mos缓启动电路

n mos缓启动电路
n mos缓启动电路是一种用于控制n型金属氧化物半导体场效应管(NMOS)的电路,主要用于控制高功率负载或电源开关。

它通过控制NMOS的驱动信号,使其在开启和关闭时具有较缓慢的变化速率,从而保护电路和负载。

以下是一种常见的n mos缓启动电路示意图: +5V
|
R1
|
+------ Control Signal
|
Gate Drain
| |
---- -----
NMOS Load
Source
在这个电路中,R1是一个限流电阻,用于控制驱动信号的电流。

当控制信号为高电平时,NMOS的栅极与源极之间的电压将增大,从而导致NMOS导通,负载工作正常。

而当控制信号为低电平时,限流电阻R1限制了栅极与源极之间的电流,使得NMOS的导通速度减慢,从而实现缓启动的效果。

n mos缓启动电路的工作原理是在开启和关闭NMOS时,通过限
制栅极电流的变化速率,避免了过快的电压或电流变化对电路和负载产生的冲击和损害。

这种电路通常用于需要控制大功率负载或电源开关的应用中,例如电机驱动、LED照明控制等。

需要注意的是,具体的n mos缓启动电路设计可能会因应用需求而有所不同,上述示意图仅为一种基本结构。

在实际应用中,还需要根据具体情况选择合适的元件参数和电路拓扑。

mos缓启动电路设计

mos缓启动电路设计

缓启动电路(Soft Start Circuit)用于在电源投入时逐渐升高电压,以减小电路中的冲击和过电流,保护电子元件和系统。

MOS(金属氧化物半导体)缓启动电路设计主要基于MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。

以下是一个简单的MOS 缓启动电路设计的基本原理和步骤:MOS 缓启动电路设计步骤:1. 选择MOSFET:-选择适合的MOSFET,具有较低的导通电阻和适当的电流承受能力。

N 沟道(N-channel)或P沟道(P-channel)MOSFET可以根据电源极性选择。

2. 设计反馈电路:-使用电阻、电容等元件设计反馈电路。

反馈电路用于监测输出电压并提供反馈信号,以调整MOSFET 的导通程度。

3. 加入比较器:-使用比较器监测输出电压,当输出电压低于设定值时,比较器将触发缓启动电路。

4. 添加延时元件:-使用延时元件(通常是电容)来延迟比较器的响应,以实现缓慢启动。

电容充电时间决定了启动过程的时间常数。

5. 调整启动时间:-通过调整延时电容的数值或选择不同的元件值,可以调整缓启动的时间,以满足具体应用的需求。

6. 反馈控制MOSFET:-当比较器触发时,通过反馈电路控制MOSFET 的导通,逐渐增加输出电压。

可以采用PWM(脉宽调制)等技术来实现精确的电压控制。

7. 过流保护:-添加过流保护电路,确保在启动过程中不会发生过大的电流冲击。

8. 测试和调试:-在实际电路中进行测试和调试,确保缓启动电路按照设计预期工作。

可以通过示波器等仪器监测电压波形和电流波形。

需要注意的是,具体的缓启动电路设计可能会因应用环境、电源电压等因素而有所不同。

此外,对于高功率应用,可能需要更为复杂的电路设计和过程控制。

最终的设计需要根据具体的应用需求进行调整和优化。

电源的缓启动电路分析

电源的缓启动电路分析

电源的缓启动电路原理分析在电信工业和微波电路设计领域,普遍使用MOS管控制冲击电流的方达到电流缓启动的目的。

MOS管有导通阻抗Rds_on低和驱动简单的特点,在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。

虽然电路比较简单,但只有吃透MOS管的相关开关特性后才能对这个电路有深入的理解。

本文首先从MOSFET的开通过程进行叙述:尽管MOSFET在开关电源、电机控制等一些电子系统中得到广泛的应用,但是许多电子工程师并没有十分清楚的理解MOSFET开关过程,以及MOSFET在开关过程中所处的状态一般来说,电子工程师通常基于栅极电荷理解MOSFET的开通的过程,如图1所示此图在MOSFET数据表中可以查到图1AOT460栅极电荷特性MOSFET的D和S极加电压为VDD,当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时,输入电容Ciss充电,G和S极电压Vgs线性上升并到达门槛电压VGS(th),Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id≈0A,没有漏极电流流过,Vds的电压保持VDD不变当Vgs到达VGS(th)时,漏极开始流过电流Id,然后Vgs继续上升,Id也逐渐上升,Vds仍然保持VDD当Vgs到达米勒平台电压VGS(pl)时,Id也上升到负载电流最大值ID,Vds的电压开始从VDD下降米勒平台期间,Id电流维持ID,Vds电压不断降低米勒平台结束时刻,Id电流仍然维持ID,Vds电压降低到一个较低的值米勒平台结束后,Id电流仍然维持ID,Vds电压继续降低,但此时降低的斜率很小,因此降低的幅度也很小,最后稳定在Vds=Id×Rds(on)因此通常可以认为米勒平台结束后MOSFET基本上已经导通对于上述的过程,理解难点在于为什么在米勒平台区,Vgs的电压恒定?驱动电路仍然对栅极提供驱动电流,仍然对栅极电容充电,为什么栅极的电压不上升?而且栅极电荷特性对于形象的理解MOSFET的开通过程并不直观因此,下面将基于漏极导通特性理解MOSFET开通过程MOSFET的漏极导通特性与开关过程MOSFET的漏极导通特性如图2所示MOSFET与三极管一样,当MOSFET应用于放大电路时,通常要使用此曲线研究其放大特性只是三极管使用的基极电流、集电极电流和放大倍数,而MOSFET使用栅极电压、漏极电流和跨导图2AOT460的漏极导通特性三极管有三个工作区:截止区、放大区和饱和区,MOSFET对应是关断区、恒流区和可变电阻区注意:MOSFET恒流区有时也称饱和区或放大区当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时,Vgs的电压逐渐升高时,MOSFET的开通轨迹A-B-C-D如图3中的路线所示图3AOT460的开通轨迹开通前,MOSFET起始工作点位于图3的右下角A点,AOT460的VDD电压为48V,Vgs的电压逐渐升高,Id电流为0,Vgs的电压达到VGS(th),Id电流从0开始逐渐增大A-B就是Vgs的电压从VGS(th)增加到VGS(pl)的过程从A到B点的过程中,可以非常直观的发现,此过程工作于MOSFET的恒流区,也就是Vgs电压和Id电流自动找平衡的过程,即Vgs电压的变化伴随着Id电流相应的变化,其变化关系就是MOSFET的跨导:Gfs=Id/Vgs,跨导可以在MOSFET数据表中查到当Id电流达到负载的最大允许电流ID时,此时对应的栅级电压Vgs(pl)=Id/gFS由于此时Id电流恒定,因此栅极Vgs电压也恒定不变,见图3中的B-C,此时MOSFET处于相对稳定的恒流区,工作于放大器的状态开通前,Vgd的电压为Vgs-Vds,为负压,进入米勒平台,Vgd的负电压绝对值不断下降,过0后转为正电压驱动电路的电流绝大部分流过CGD,以扫除米勒电容的电荷,因此栅极的电压基本维持不变Vds 电压降低到很低的值后,米勒电容的电荷基本上被扫除,即图3中的C点,于是,栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高,如图3中的C-D,使MOSFET进一步完全导通C-D为可变电阻区,相应的Vgs电压对应着一定的Vds电压Vgs电压达到最大值,Vds电压达到最小值,由于Id电流为ID恒定,因此Vds的电压即为ID和MOSFET的导通电阻的乘积基于MOSFET的漏极导通特性曲线可以直观的理解MOSFET开通时,跨越关断区、恒流区和可变电阻区的过程米勒平台即为恒流区,MOSFET工作于放大状态,Id电流为Vgs电压和跨导乘积电路原理详细说明:MOS管是电压控制器件,其极间电容等效电路如图4所示。

电动机延时起动电路及工作原理

电动机延时起动电路及工作原理

电动机延时起动电路及工作原理电动机延时起动电路及工作原理1. 前言电动机作为现代工业生产中不可或缺的装置,广泛应用于各个领域。

在实际应用中,有时需要电动机在启动后有一定的延时才能开始正常工作。

这就需要设计一个延时起动电路来满足需求。

本文将深入探讨电动机延时起动电路的工作原理,并提供完整的解析和回顾。

2. 电动机延时起动电路的概述电动机延时起动电路是一种电气控制装置,通过控制电路中的定时器来实现电动机延时启动的功能。

该电路通常由计时器、继电器和电动机三部分组成。

在电路中,计时器被用来设置启动延时时间,继电器负责控制电动机的启动。

3. 电动机延时起动电路的工作原理为了更好地理解电动机延时起动电路的工作原理,我们将按照从简到繁的方式进行解析。

3.1 简单的电动机延时起动电路最简单的电动机延时起动电路由计时器与继电器组成。

当电路通电时,计时器开始计时,并在设定的时间到达后触发继电器动作,从而使电动机开始启动。

这种简单的电路原理适用于对延时要求不高的场景,但无法满足更复杂的需求。

3.2 复杂的电动机延时起动电路对于延时起动时间的更精确控制和更多的功能需求,可以使用更复杂的电动机延时起动电路。

在这种电路中,除计时器和继电器外,还会引入各种传感器和控制装置。

通过这些装置,可以实现对电动机的启动时间、启动方式、启动速度等更精确的控制。

4. 个人观点和理解在我看来,电动机延时起动电路是一项非常实用的电气控制技术。

它不仅能满足各种精确的启动需求,还可以保护电动机和设备的安全运行。

通过合理设计和配置电动机延时起动电路,可以大大减少电机启动时的冲击和过电流现象,延长设备的使用寿命。

电动机延时起动电路也为我们提供了更多的创新空间。

通过结合传感器和控制装置,我们可以实现自动化、智能化的电动机控制系统,进一步提升生产效率和工作质量。

总结和回顾本文简要介绍了电动机延时起动电路的概念和工作原理,并提供了从简单到复杂的解析和探讨。

简单的mos管缓启动电路

简单的mos管缓启动电路

简单的mos管缓启动电路
简单的MOS管缓启动电路
在许多电子电路中,为了防止上电瞬间产生的电压/电流涌流损坏电路元件,通常需要设计缓启动电路。

这种电路可以实现在上电时,电路供电电压或电流被限制在一个安全的水平,然后逐渐升高到正常工作水平。

MOS管是场效应管的一种,具有高输入阻抗、低噪声等优点,非常适合作为缓启动电路的核心元件。

一种简单的MOS管缓启动电路的工作原理如下:
1. 在上电瞬间,MOS管的栅源电压为0V,处于关断状态,不导通电流。

2. 电路中的电容器开始缓慢充电,使MOS管栅源电压缓慢升高。

3. 当栅源电压升高到MOS管的开启电压时,MOS管开始导通电流,为负载电路供电。

4. 随着电容器继续充电,栅源电压继续升高,MOS管的导通电流也逐渐增大,直至达到稳定工作状态。

这种缓启动电路结构简单,只需要一个MOS管和一个电容器即可实现。

通过调节电容值可以控制缓启动的时间长短。

该电路广泛应用于电源模块、功率放大器等对上电浪涌电流敏感的电路中。

电源缓启动原理

电源缓启动原理

电源缓启动原理现在大多数电子系统都要支持热插拔功能,所谓热插拔,也就是在系统正常工作时,带电对系统的某个单元进行插拔操作,且不对系统产生任何影响。

热插拔对系统的影响主要有两方面:其一,热插拔时,连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳,引起电源振荡,如下图所示:这个振荡过程会引起系统电源跌落,引起误码,或系统重启,也可能会引起连接器打火,引发火灾。

解决的办法就是延迟连接器的通电时间,在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电,等插入稳定后(t2后)再通电,即防抖动延时。

其二,热插拔时,由于系统大容量储能电容的充电效应,系统中会出现很大的冲击电流,大家都知道,电容在充电时,电流呈指数趋势下降(左下图),所以在刚开始充电的时候,其冲击电流是非常大的。

此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管,所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制,使其按理想的趋势变化,如右上图所示,图中0~t1为电源缓启动时间。

综上所述,缓启动电路主要的作用是实现两项功能:1)。

防抖动延时上电;2)。

控制输入电流的上升斜率和幅值。

缓启动电路有两种类型:电压斜率型和电流斜率型。

电压斜率型缓启动电路结构简单,但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大,而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响,但是电路结构复杂。

下面重点介绍电压型缓启动电路。

设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。

MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点,在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。

通常情况下,在正电源中用PMOS,在负电源中使用NMOS。

下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路,我们来分析下缓启动电路的工作原理。

1).D1是嵌位二极管,防止输入电压过大损坏后级电路;2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能,实际应用中R2一般选20K欧姆,C1选4.7uF 左右;3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道,要求R1的分压值大于D3的稳压值,实际应用中,R1一般选10K左右;4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率,实际应用中,R3一般选200K欧姆左右,C2取值为10 nF~100nF;5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡,要求R4、R5lt;6)。

mos缓启动电路

mos缓启动电路

mos缓启动电路作为一种常用的电子元件,MOS缓启动电路在电路设计中发挥着重要的作用。

下面,我们将从以下几个方面分步骤阐述MOS缓启动电路。

第一步:什么是MOS缓启动电路?MOS缓启动电路是一种输入电容小、输出阻抗大、能够工作在宽频带内的信号放大器。

它的原理是利用MOS管的特性,在输入端形成输入电阻。

第二步:MOS缓启动电路的特点MOS缓启动电路具有以下几个特点:1、输入电容小,适合于信号放大器的输入级;2、输出阻抗大,输出电平稳定,不易产生信号失真;3、通频带宽,对于高频信号具有较好的放大作用;4、灵敏度高、噪声小。

第三步:MOS缓启动电路的应用MOS缓启动电路广泛应用于各种信号放大器中,如图像处理、音频放大、视频放大等领域。

同时,它还可以作为其他电路的前置放大器使用。

第四步:MOS缓启动电路的设计MOS缓启动电路的具体设计需要结合实际的应用场景,如输入信号的频段、输入电平幅值、输出电平幅值等参数进行综合考虑。

一般设计时需注意以下几个方面:1、输入信号的阻抗,一般应在几kΩ以上;2、输入电容,应选择较小的电容;3、输出电平,应根据实际需要进行调整。

第五步:MOS缓启动电路的优化为了使MOS缓启动电路的性能更加优化,我们可以采取以下几个措施:1、采用高性能MOS管;2、加入电容,提高通频带;3、采用双极恒流源,提高线性度;4、采用负反馈电路,降低失真。

综上所述,MOS缓启动电路作为一种重要的信号放大器模块,具有输入电容小、输出阻抗大、通频带宽、灵敏度高、噪声小等优点。

在设计时需要综合考虑不同的应用场景,并通过优化措施提高其性能。

缓启动电路原理

缓启动电路原理

-48V电源缓启动原理2012年02月17日星期五15:51现在大多数电子系统都要支持热插拔功能,所谓热插拔,也就是在系统正常工作时,带电对系统的某个单元进行插拔操作,且不对系统产生任何影响。

热插拔对系统的影响主要有两方面:其一,热插拔时,连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳,引起电源振荡,如下图所示:这个振荡过程会引起系统电源跌落,引起误码,或系统重启,也可能会引起连接器打火,引发火灾。

解决的办法就是延迟连接器的通电时间,在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电,等插入稳定后(t2后)再通电,即防抖动延时。

其二,热插拔时,由于系统大容量储能电容的充电效应,系统中会出现很大的冲击电流,大家都知道,电容在充电时,电流呈指数趋势下降(左下图),所以在刚开始充电的时候,其冲击电流是非常大的。

此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管,所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制,使其按理想的趋势变化,如右上图所示,图中0~t1为电源缓启动时间。

综上所述,缓启动电路主要的作用是实现两项功能:1).防抖动延时上电;2).控制输入电流的上升斜率和幅值。

缓启动电路有两种类型:电压斜率型和电流斜率型。

电压斜率型缓启动电路结构简单,但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大,而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响,但是电路结构复杂。

下面重点介绍电压型缓启动电路。

设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。

MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点,在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。

通常情况下,在正电源中用PMOS,在负电源中使用NMOS。

下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路,我们来分析下缓启动电路的工作原理。

1).D1是嵌位二极管,防止输入电压过大损坏后级电路;2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能,实际应用中R2一般选20K欧姆,C1选4.7uF左右;3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道,要求R1的分压值大于D3的稳压值,实际应用中,R1一般选10K左右;4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率,实际应用中,R3一般选200K欧姆左右,C2取值为10 nF~100nF;5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡,要求R4、R5lt;<R3,R4取值一般为10~50欧姆之间,R5一般为2K欧姆;6).嵌位二极管D3的作用是保护MOS管Q1的栅-源极不被高压击穿;D2的作用是在MOS管导通后对R2、C1构成的防抖动延时电路和R3、C2构成的上电斜率控制电路进行隔离,防止MOS栅极充电过程受C1的影响。

开关电源软启动原理

开关电源软启动原理

开关电源软启动原理
开关电源软启动原理是通过控制输入电压的变化率来实现电源的平稳启动。

软启动的目的是避免电源开机瞬间电流冲击过大,对电源和被供电设备造成损害。

软启动主要通过以下三种方式实现:
1.延时启动:在电源开启后,通过延时电路控制开关管的导通
时间,使电源输出电压和电流逐渐上升,起到平稳启动的作用。

2.电压控制启动:通过检测电源输出电压的变化率,并与设定
的启动速度进行比较,控制开关管的导通时间,使输出电压逐渐上升。

3.电流控制启动:通过检测电源输出电流的变化率,并与设定
的启动速度进行比较,控制开关管的导通时间,使输出电流逐渐上升。

软启动原理的关键在于控制开关管的导通时间,可以使用计时器、锁相环电路或者微控制器等方式实现。

在软启动期间,电源输出电压和电流逐渐上升,直至达到额定值后,电源进入正常工作状态。

软启动不仅可以减小电源和被供电设备的损伤风险,还有利于提高系统的可靠性和稳定性。

因此,软启动在很多应用场景中被广泛采用。

交流电缓慢上电电路及原理

交流电缓慢上电电路及原理

交流电缓慢上电电路及原理
交流电缓慢上电电路主要由电源部分、控制部分和执行部分组成。

电源部分将交流电输入电路,控制部分根据设定的参数和时序控制电路的工作,执行部分则根据控制部分的指令,执行缓慢启动的过程。

控制部分通常会检测电网电压和电流的变化,并根据这些变化来调整电路的参数和时序。

例如,当电网电压较低时,控制部分会延长电机的启动时间,以减少对电网的冲击。

执行部分通过调节电机的电压或电流,使电机缓慢启动,同时控制电机的转速和功率,确保电机在启动过程中不会对电网造成过大的冲击。

此外,缓冲电路或延时上电电路也常用于需要缓慢上电的场合。

例如,当电路中存在较大的电解电容时,电容需要通过电阻充电,使得电阻两端电压逐渐下降到阈值电压,从而控制MOS管的开启,实现缓慢上电。

这种电路可以满足对于上电有要求的电路,也可以防止突然上电导致后面负载烧坏,同时减小后级负载太大导致前端电压被拉低,造成系统出现故障的情况。

以上信息仅供参考,建议咨询专业人士获取准确信息。

电机延时启动控制电路工作原理

电机延时启动控制电路工作原理

电机延时启动控制电路工作原理
电机延时启动控制电路是一种常用的电气控制装置,它通过一定的延时设置,实现电机在启动时延迟一定时间后再启动,以达到稳定运行的目的。

本文将详细介绍电机延时启动控制电路的工作原理及其应用。

电机延时启动控制电路主要由延时继电器、接触器、电容器、电阻器等元件组成。

在电机启动时,延时继电器接收到启动信号后,会延迟一段时间再闭合,使得接触器延迟闭合,从而延迟电机的启动。

这样可以有效地降低电机启动时的冲击电流,减少对电网的影响,延长电机和设备的使用寿命。

在工作原理方面,电机延时启动控制电路通过延时继电器内部的电路设计,实现了时间延迟功能。

当电机启动信号传入时,延时继电器内部的电路会延迟一定时间后才闭合,使得接触器延迟闭合,进而使电机延迟启动。

这种延时启动的方式可以有效地控制电机启动时的冲击电流,保护电网和设备。

电机延时启动控制电路在实际应用中具有广泛的用途。

首先,它可以用于大功率电机的启动,避免启动时的冲击电流对电网和设备造成损坏。

其次,它可以用于需要定时启动的设备,如空调、水泵等,通过设置延时时间,实现设备的自动启动。

此外,电机延时启动控制电路还可以用于需要顺序启动的多台电机,通过设置不同的延时时间,实现电机的顺序启动,避免同时启动造成的电网负荷过大。

总的来说,电机延时启动控制电路通过延时继电器的设计,实现了电机启动时的延时启动功能,有效地保护了电机和设备,降低了对电网的影响,提高了设备的可靠性和稳定性。

在实际应用中,合理使用电机延时启动控制电路,可以有效地提高设备的运行效率,延长设备的使用寿命,是一种非常实用的电气控制装置。

缓启动电路原理

缓启动电路原理

2012年02月17日星期五 15:51现在大多数电子系统都要支持热插拔功能,所谓热插拔,也就是在系统正常工作时,带电对系统的某个单元进行插拔操作,且不对系统产生任何影响。

热插拔对系统的影响主要有两方面:其一,热插拔时,连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳,引起电源振荡,如下图所示:这个振荡过程会引起系统电源跌落,引起误码,或系统重启,也可能会引起连接器打火,引发火灾。

解决的办法就是延迟连接器的通电时间,在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电,等插入稳定后(t2后)再通电,即防抖动延时。

其二,热插拔时,由于系统大容量储能电容的充电效应,系统中会出现很大的冲击电流,大家都知道,电容在充电时,电流呈指数趋势下降(左下图),所以在刚开始充电的时候,其冲击电流是非常大的。

此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管,所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制,使其按理想的趋势变化,如右上图所示,图中0~t1为电源缓启动时间。

综上所述,缓启动电路主要的作用是实现两项功能:1).防抖动延时上电;2).控制输入电流的上升斜率和幅值。

缓启动电路有两种类型:电压斜率型和电流斜率型。

电压斜率型缓启动电路结构简单,但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大,而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响,但是电路结构复杂。

下面重点介绍电压型缓启动电路。

设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。

MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点,在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。

通常情况下,在正电源中用PMOS,在负电源中使用NMOS。

下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路,我们来分析下缓启动电路的工作原理。

1).D1是嵌位二极管,防止输入电压过大损坏后级电路;2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能,实际应用中R2一般选20K欧姆,C1选左右;3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道,要求R1的分压值大于D3的稳压值,实际应用中,R1一般选10K左右;4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率,实际应用中,R3一般选200K欧姆左右,C2取值为10 nF~100nF;5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡,要求R4、R5lt;<R3,R4取值一般为10~50欧姆之间,R5一般为2K欧姆;6).嵌位二极管D3的作用是保护MOS管Q1的栅-源极不被高压击穿;D2的作用是在MOS管导通后对R2、C1构成的防抖动延时电路和R3、C2构成的上电斜率控制电路进行隔离,防止MOS栅极充电过程受C1的影响。

交流电缓起电路工作原理

交流电缓起电路工作原理

交流电缓起电路工作原理
交流电缓起电路是一种常见的电子元件,它在电路中起到了缓冲作用,以保护其他电子元件的安全工作。

其主要原理是利用电容器和电阻器的特性来实现。

当交流电输入到缓起电路中时,电容器会起到存储电荷的作用。

在正半周期,电容器会被充电,电荷会从电源流向电容器,导致电容器两端电压逐渐上升。

而在负半周期,电容器会放电,释放出储存的电荷,电流从电容器流向电源,导致电容器两端电压逐渐下降。

在这个过程中,电阻器起到了限制电流流动速度的作用。

它通过消耗一部分电能,减缓电流的变化速度,使得电容器的充放电过程更加平缓。

通过这样的工作原理,交流电缓起电路可以将不稳定的交流电转化为稳定的直流电,从而保证其他电子元件的正常工作。

这对于一些对电压要求较高的电子设备来说,是非常重要的。

总结起来,交流电缓起电路是通过电容器和电阻器的配合工作,将不稳定的交流电转化为稳定的直流电。

它在电路中起到了缓冲作用,保护其他电子元件的安全工作。

通过这种工作原理,交流电缓起电路确保了电子设备的稳定工作,提高了电路的可靠性和稳定性。

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电源的缓启动电路原理分析
Version 1.0
在电信工业和微波电路设计领域,普遍使用MOS管控制冲击电流的方达到电流缓启动的目的。

MOS管有导通阻抗Rds_on低和驱动简单的特点,在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。

虽然电路比较简单,但只有吃透MOS管的相关开关特性后才能对这个电路有深入的理解。

本文首先从MOSFET的开通过程进行叙述:
尽管MOSFET在开关电源、电机控制等一些电子系统中得到广泛的应用,但是许多电子工程师并没有十分清楚的理解MOSFET开关过程,以及MOSFET在开关过程中所处的状态一般来说,电子工程师通常基
于栅极电荷理解MOSFET的开通的过程,如图1所示此图在MOSFET数据表中可以查到
图1 AOT460栅极电荷特性
MOSFET的D和S极加电压为VDD,当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时,输入电容Ciss充电,G和S极电压Vgs线性上升并到达门槛电压VGS(th),Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id≈0A,没有漏极电流流过,Vds的电压保持VDD不变
当Vgs到达VGS(th)时,漏极开始流过电流Id,然后Vgs继续上升,Id也逐渐上升,Vds仍然保持VDD当Vgs到达米勒平台电压VGS(pl)时,Id也上升到负载电流最大值ID,Vds的电压开始从VDD下降
米勒平台期间,Id电流维持ID,Vds电压不断降低
米勒平台结束时刻,Id电流仍然维持ID,Vds电压降低到一个较低的值米勒平台结束后,Id电流仍然维持ID,Vds电压继续降低,但此时降低的斜率很小,因此降低的幅度也很小,最后稳定在
Vds=Id×Rds(on)因此通常可以认为米勒平台结束后MOSFET基本上已经导通
对于上述的过程,理解难点在于为什么在米勒平台区,Vgs的电压恒定?驱动电路仍然对栅极提供驱动电流,仍然对栅极电容充电,为什么栅极的电压不上升?而且栅极电荷特性对于形象的理解MOSFET的开通过程并不直观因此,下面将基于漏极导通特性理解MOSFET开通过程
MOSFET的漏极导通特性与开关过程
MOSFET的漏极导通特性如图2所示MOSFET与三极管一样,当MOSFET应用于放大电路时,通常要使用此曲线研究其放大特性只是三极管使用的基极电流、集电极电流和放大倍数,而MOSFET使用栅极电压、漏极电流和跨导
图2 AOT460的漏极导通特性
三极管有三个工作区:截止区、放大区和饱和区,MOSFET对应是关断区、恒流区和可变电阻区注
意:MOSFET恒流区有时也称饱和区或放大区当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时,Vgs的电压逐渐升高时,MOSFET的开通轨迹A-B-C-D如图3中的路线所示
图3 AOT460的开通轨迹
开通前,MOSFET起始工作点位于图3的右下角A点,AOT460的VDD电压为48V,Vgs的电压逐渐升高,Id电流为0,Vgs的电压达到VGS(th),Id电流从0开始逐渐增大
A-B就是Vgs的电压从VGS(th)增加到VGS(pl)的过程从A到B点的过程中,可以非常直观的发现,此过程工作于MOSFET的恒流区,也就是Vgs电压和Id电流自动找平衡的过程,即Vgs电压的变化伴随着Id电流相应的变化,其变化关系就是MOSFET的跨导:Gfs=Id/Vgs,跨导可以在MOSFET数据表中查到
当Id电流达到负载的最大允许电流ID时,此时对应的栅级电压Vgs(pl)=Id/gFS由于此时Id电流恒定,因此栅极Vgs电压也恒定不变,见图3中的B-C,此时MOSFET处于相对稳定的恒流区,工作于放大器的状态
开通前,Vgd的电压为Vgs-Vds,为负压,进入米勒平台,Vgd的负电压绝对值不断下降,过0后转为正电压驱动电路的电流绝大部分流过CGD,以扫除米勒电容的电荷,因此栅极的电压基本维持不变Vds 电压降低到很低的值后,米勒电容的电荷基本上被扫除,即图3中的C点,于是,栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高,如图3中的C-D,使MOSFET进一步完全导通
C-D为可变电阻区,相应的Vgs电压对应着一定的Vds电压Vgs电压达到最大值,Vds电压达到最小值,由于Id电流为ID恒定,因此Vds的电压即为ID和MOSFET的导通电阻的乘积
基于MOSFET的漏极导通特性曲线可以直观的理解MOSFET开通时,跨越关断区、恒流区和可变电阻区的过程米勒平台即为恒流区,MOSFET工作于放大状态,Id电流为Vgs电压和跨导乘积
电路原理详细说明:
MOS管是电压控制器件,其极间电容等效电路如图4所示。

图4. 带外接电容C2的N型MOS管极间电容等效电路
MOS管的极间电容栅漏电容Cgd、栅源电容Cgs、漏源电容Cds可以由以下公式确定:
公式中MOS管的反馈电容Crss,输入电容Ciss和输出电容Coss的数值在MOS管的手册上可以查到。

电容充放电快慢决定MOS管开通和关断的快慢,Vgs首先给Cgs 充电,随着Vgs的上升,使得MOS管从截止区进入可变电阻区。

进入可变电阻区后,Ids电流增大,但是Vds电压不变。

随着Vgs的持续增大,MOS管进入米勒平台区,在米勒平台区,Vgs维持不变,电荷都给Cgd 充电,Ids不变,Vds持续降低。

在米勒平台后期,MOS管Vds非常小,MOS进入了饱和导通期。

为确保MOS管状态间转换是线性的和可预知的,外接电容C2并联在Cgd上,如果外接电容C2比MOS管内部栅漏电容Cgd大很多,就会减小MOS
管内部非线性栅漏电容Cgd在状态间转换时的作用,另外可以达到增大米勒平台时间,减缓电压下降的速度的目的。

外接电容C2被用来作为积分器对MOS管的开关特性进行精确控制。

控制了漏极电压线性度就能精确控制冲击电流。

电路描述:
图5所示为基于MOS管的自启动有源冲击电流限制法电路。

MOS管 Q1放在DC/DC电源模块的负电压输入端,在上电瞬间,DC/DC电源模块的第1脚电平和第4脚一样,然后控制电路按一定的速率将它降到负电压,电压下降的速度由时间常数C2*R2决定,这个斜率决定了最大冲击电流。

C2可以按以下公式选定:
R2由允许冲击电流决定:
其中Vmax为最大输入电压,Cload为C3和DC/DC电源模块内部电容的总和,Iinrush为允许冲击电流的幅度。

图5 有源冲击电流限制法电路
D1是一个稳压二极管,用来限制MOS管 Q1的栅源电压。

元器件R1,C1和D2用来保证MOS管Q1在刚上电时保持关断状态。

具体情况是:
上电后,MOS管的栅极电压要慢慢上升,当栅源电压Vgs高到一定程度后,二极管D2导通,这样所有的电荷都给电容C1以时间常数R1×C1充电,栅源电压Vgs以相同的速度上升,直到MOS管Q1导通产生冲击电流。

以下是计算C1和R1的公式:
其中Vth为MOS管Q1的最小门槛电压,VD2为二极管D2的正向导通压降,Vplt为产生Iinrush 冲击电流时的栅源电压。

Vplt可以在MOS管供应商所提供的产品资料里找到。

MOS管选择
以下参数对于有源冲击电流限制电路的MOS管选择非常重要:
l 漏极击穿电压 Vds
必须选择Vds比最大输入电压Vmax和最大输入瞬态电压还要高的MOS管,对于通讯系统中用的MOS 管,一般选择V ds≥100V。

l 栅源电压Vgs
稳压管D1是用来保护MOS管Q1的栅极以防止其过压击穿,显然MOS管Q1的栅源电压Vgs必须高于稳压管D1的最大反向击穿电压。

一般MOS管的栅源电压Vgs为20V,推荐12V的稳压二极管。

l 导通电阻Rds_on.
MOS管必须能够耗散导通电阻Rds_on所引起的热量,热耗计算公式为:
其中Idc为DC/DC电源的最大输入电流,Idc由以下公式确定:
其中Pout为DC/DC电源的最大输出功率,Vmin为最小输入电压,η为DC/DC电源在输入电压为Vmin输出功率为Pout时的效率。

η可以在DC/DC电源供应商所提供的数据手册里查到。

MOS管的Rds_on 必须很小,它所引起的压降和输入电压相比才可以忽略。

图6. 有源冲击电流限制电路在75V输入,DC/DC输出空载时的波形设计举例
已知: Vmax=72V
Iinrush=3A
选择MOS管Q1为IRF540S
选择二极管D2为BAS21
按公式(4)计算:C2>>1700pF。

选择C2=0.01μF;
按公式(5)计算:R2=252.5kW。

选择 R2=240kW,选择 R3=270W<<R2;
按公式(7)计算:C1=0.75μF。

选择C1=1μF;
按公式(8)计算:R1=499.5W。

选择 R1=1kW
图6所示为图5 电路的实测波形,其中DC/DC电源输出为空载。

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