開關(guān)電源是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備之一,它的功能是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并穩(wěn)定輸出,為后續(xù)電路的工作提供可靠的電源支持。然而,由于開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器體內(nèi)存在較大的電容和電感等元件,導(dǎo)致在啟動過程中需要產(chǎn)生較大的電流沖擊,這不僅會影響到系統(tǒng)電源的穩(wěn)定性,還可能對元器件造成不良影響,因此引入軟啟動技術(shù)便成為了必然趨勢。
軟啟動技術(shù)的目的是盡量降低開關(guān)電源在系統(tǒng)啟動瞬間對電源設(shè)備以及下游元器件的沖擊,同時使系統(tǒng)啟動過程盡量平滑無波動。軟啟動過程主要是通過控制輸出電壓上升速率來實現(xiàn)的,即在初始啟動瞬間通過逐漸加大控制信號的幅度使電源設(shè)備逐漸上電,這樣可以避免電源瞬間輸出過大電流,從而避免對設(shè)備和下游元器件的損傷。
軟啟動技術(shù)實現(xiàn)的要點是通過逐漸提高pwm(脈寬調(diào)制)控制脈沖的占空比來控制開關(guān)管通斷時間,進而控制輸出電壓上升速率。在軟啟動過程中,輸出電壓的逐步升高也需要一個恰當?shù)臅r間常數(shù)來控制,通常采用rc(電阻-電容)低通濾波電路實現(xiàn)。當軟啟動的時間常數(shù)較大時,輸出電壓升高的速度則會慢下來,從而更能保證電流穩(wěn)定、不產(chǎn)生過大峰值電流。事實上,軟啟動時間常數(shù)的取值需要根據(jù)具體的系統(tǒng)應(yīng)用要求來確定。
軟啟動不僅可以在系統(tǒng)啟動瞬間實現(xiàn)對電源設(shè)備的保護,其在運行過程中防止設(shè)備因過載、短路等異常狀態(tài)而造成毀損同樣起到重要作用。因此,在發(fā)展開關(guān)電源硬件設(shè)計的同時,軟啟動技術(shù)的應(yīng)用對其性能提升有著至關(guān)重要的作用,這也是近些年來電源控制器設(shè)計的一個熱門研究方向。