新型软启动电路在升压式DC-DC开关电源中的应用

"本文介绍了一种新型的软启动电路，应用于升压式DC-DC开关电源，旨在解决启动时的浪涌电流问题和电压过冲现象，以保证电源输出电流的平稳上升和系统的稳定性。该电路由罗健美和江金光在武汉大学设计，并采用0.5μm CMOS工艺集成到芯片中。测试结果显示，在特定条件下，启动时间控制在140μs以内，输出电流平滑上升，无电压过冲。" 正文: 在电力电子领域，升压式DC-DC开关电源广泛应用于各种设备中，它们可以将低电压提升至所需的高电压，以满足系统需求。然而，这种电源在启动过程中往往会产生较大的浪涌电流，这不仅可能对电源内部组件造成损伤，还可能影响整个系统的稳定性。同时，电压过冲现象也可能导致负载设备的损坏或功能异常。 本文提出的一种新型软启动电路正是为了解决这些问题。该电路具有结构简单、稳定性强、易于集成和功耗低的特点。它通过控制电源启动时的电流上升速率，有效抑制浪涌电流的产生，确保电源在启动时不会对输入电源和内部元器件造成冲击。同时，软启动电路的设计还能防止电压过冲，保证输出电压在启动过程中平滑上升，从而提高系统的可靠性。 软启动电路的工作原理是通过控制一个电容的充电过程来逐步增加开关电源的占空比，使得输出电压逐渐升高而不是瞬间跃变。在这个过程中，电路会监测输出电压并调整占空比，以控制电流上升的速度，确保其在安全范围内。这种分段台阶式的电流上升方式，可以更精确地控制启动过程，避免了电压的剧烈波动。 文中提到，该软启动电路采用了0.5μm CMOS工艺进行设计和制造，这种工艺具有高集成度和低功耗的优势，使得电路能够被集成到单个芯片中，有利于缩小电源模块的体积，提高整体效率。 实验结果验证了该软启动电路的有效性。在输入电压3.6V，输出电流100mA的情况下，启动时间控制在140μs以内，输出电流平滑上升且无电压过冲现象。这些特性表明，这种新型软启动电路能够很好地满足升压式DC-DC开关电源在启动阶段的需求，提高了电源的整体性能和可靠性。 这种新型软启动电路的出现，对于优化升压式DC-DC开关电源的启动过程，减少潜在的系统故障，以及延长电源和相关设备的使用寿命，都具有重要的实际意义。其简单的设计、良好的稳定性和低功耗特性，使其成为未来电源设计中的一个重要选择。