R課堂 | 內(nèi)置線性穩(wěn)壓器的電源無(wú)法啟動(dòng)的故障案例4：直通電流導(dǎo)致的啟動(dòng)故障②

本文的關(guān)鍵要點(diǎn)

?當(dāng)作為負(fù)載的電路模塊在電源電壓上升時(shí)和下降時(shí)電流存在顯著差異時(shí)，可能會(huì)發(fā)生啟動(dòng)故障。

?需要充分評(píng)估折返式限流電路的特性和輸出電流（負(fù)載）的特性。

案例4：直通電流導(dǎo)致的啟動(dòng)故障②

這種故障類似于“案例3：直通電流導(dǎo)致的啟動(dòng)故障①”，多發(fā)生于電路模塊的電路電流在電源電壓上升時(shí)和下降時(shí)明顯不同的情況。圖1為電路電流示例。

圖2表示將該電路模塊與“案例2：恒流負(fù)載導(dǎo)致的啟動(dòng)故障”中提到的內(nèi)置折返式限流電路的線性穩(wěn)壓器輸出端相連接時(shí)的電壓上升（圖1中的紅色箭頭）情況。由于工作從?點(diǎn)開始，然后向?點(diǎn)和?點(diǎn)移動(dòng)并正常啟動(dòng)，所以看起來(lái)啟動(dòng)方面并沒有什么問(wèn)題。

下面，我們?cè)O(shè)想一種情況：當(dāng)線性穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)，流過(guò)浪涌電流為輸出電容器和電路模塊中的多個(gè)電容器充電。圖3為設(shè)想的電源配置圖。圖4是啟動(dòng)波形。針對(duì)圖1所示的電壓下降時(shí)流過(guò)很大直通電流的電路模塊，我們先來(lái)講解一下與不流過(guò)這種直通電流的電路模塊連接時(shí)的情況。

當(dāng)線性穩(wěn)壓器的輸入VIN上升時(shí)，輸出VOUT也會(huì)隨之上升。當(dāng)VOUT上升到1.8V時(shí)，所連接的電路模塊開始工作。當(dāng)線性穩(wěn)壓器的VOUT開始上升時(shí)，浪涌電流會(huì)流過(guò)包括與VOUT相連的輸出電容器在內(nèi)的多個(gè)電容器（圖4中的?點(diǎn)）。這時(shí)，線性穩(wěn)壓器的輸出電流IOUT增加，折返式限流電路工作，因此VOUT會(huì)暫時(shí)下降到0.6V（圖4中的?點(diǎn)），但為了能夠在對(duì)電容器完成充電后供給所需的IOUT，輸出電壓會(huì)開始再次上升，并最終達(dá)到設(shè)定電壓（?點(diǎn)）。在所連接的電路模塊中的電流在圖1所示的電源電壓下降時(shí)不增加的情況下，就能像這樣正常啟動(dòng)。

接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)講解一下當(dāng)與電源電壓下降時(shí)電路電流會(huì)大幅增加的電路模塊相連接時(shí)，線性穩(wěn)壓器的啟動(dòng)工作。同樣，我們?cè)O(shè)想需要對(duì)包括輸出電容器在內(nèi)的多個(gè)電容器進(jìn)行充電。圖5是在電流折返曲線上疊加了這種情況下線性穩(wěn)壓器工作后的曲線圖，圖6是其工作波形。

線性穩(wěn)壓器從?點(diǎn)開始工作，當(dāng)VOUT達(dá)到1.8V時(shí)，電路模塊開始工作。當(dāng)線性穩(wěn)壓器的VOUT開始上升時(shí)，浪涌電流會(huì)流過(guò)包括與VOUT相連的輸出電容器在內(nèi)的多個(gè)電容器，線性穩(wěn)壓器的輸出電流IOUT會(huì)增加，并且在?點(diǎn)開始折返式限流工作。

這會(huì)導(dǎo)致VOUT折返至?點(diǎn)（約0.6V）。在這個(gè)電壓下，電路模塊如圖1所示需要大約800mA的電流（?點(diǎn)），但折返式限流電路將電流限制在了500mA，所以在?點(diǎn)（約0.6V），VOUT無(wú)法上升，處于鎖存狀態(tài)而無(wú)法啟動(dòng)。

綜上所述，我們需要認(rèn)識(shí)到，如果與線性穩(wěn)壓器的輸出端相連的電路模塊的電路電流特性表現(xiàn)出相對(duì)于電源電壓沒有單純地增加，或者上升時(shí)和下降時(shí)的電流之間存在較大差異，那么即使在試制時(shí)可以正常工作，其實(shí)潛在著當(dāng)折返式限流電路的特性和浪涌電流值之間未能很好地取得平衡時(shí)發(fā)生啟動(dòng)故障的風(fēng)險(xiǎn)。