ZHCABN9A May   2019  – February 2022 TPS1663 , TPS24710 , TPS24711 , TPS24712 , TPS24713 , TPS2660 , TPS2663

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2启动时以恒定浪涌电流和输出压摆率为容性负载供电
  5. 3启动时在电源开关中以恒定功耗为容性负载供电
  6. 4启动时通过热调节为容性负载供电
  7. 5结论
  8. 6参考文献
  9. 7修订历史记录

启动时以恒定浪涌电流和输出压摆率为容性负载供电

电容器在启动时从电源吸收大量电流,这会导致电源因过载而跳闸。为了限制进入电容器的浪涌电流,可使用电源开关在电容器启动时对其进行恒流充电。使用浪涌电流为电容器充电时,输出电压会随时间线性增加。例如,TPS2660 器件在 dVdT 引脚上有一个电容器,用于控制输出压摆率并限制输出电容器的浪涌电流。图 2-1 提供了使用 TPS2660 以恒定浪涌电流为电容器充电的应用电路。

图 2-1 TPS26600 以恒定浪涌电流为电容器充电的应用电路

上电时,输出电容的电压为零,功耗为 (VIN X IINRUSH)。随着为电容器充电,功率器件两端的电压降和功耗降低。为将输出电容器充电至 VIN 电压,在启动期间,电源开关消耗的平均功率为 (0.5 × VIN X IINRUSH])。图 2-2 提供了 COUT 为 1mF、IINRUSH 为 115mA 的功耗。

GUID-EE0B957B-A861-4384-A275-0E82691DD758-low.png图 2-2 COUT = 1mF、IINRUSH = 115mA 时的功耗

对于较低的电压和较低的输出电容,可以以恒定的浪涌电流和恒定的输出压摆率对电容器进行充电。但随着输出电容和输入电压的增加,上电时电源开关的功耗也会增加,并可能导致热关断和启动中断。表 2-1 提供了启动时间为 209ms、恒定输出压摆率为 115V/s 时耗散的功率。

表 2-1 负载电容耗散的功率
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

随着更高电压下功耗的增加以及输出电容的增加,电源开关进入热关断状态并导致启动中断。图 2-3 显示了在输出电容为 15mF 且 VIN 为 24V 时电源开关的热关断而导致的启动中断。

若要使用 TPS2660x 器件进行设计并实现干净启动,请参阅 TPS26600 设计计算器

GUID-6008CDDD-8860-4523-A2BC-1B1D64DD4554-low.png图 2-3 采用恒定浪涌电流时的启动中断