內(nèi)置線性穩(wěn)壓器的電源無法啟動的故障案例:直通電流導(dǎo)致的啟動故障
這種故障類似于“案例3:直通電流導(dǎo)致的啟動故障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。
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?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),可能會發(fā)生啟動故障。
?需要充分評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)致的啟動故障②
這種故障類似于“案例3:直通電流導(dǎo)致的啟動故障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)移動并正常啟動,所以看起來啟動方面并沒有什么問題。
下面,我們設(shè)想一種情況:當(dāng)線性穩(wěn)壓器啟動時(shí),流過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是啟動波形。針對圖1所示的電壓下降時(shí)流過很大直通電流的電路模塊,我們先來講解一下與不流過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),浪涌電流會流過包括與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會暫時(shí)下降到0.6V(圖4中的?點(diǎn)),但為了能夠在對電容器完成充電后供給所需的IOUT,輸出電壓會開始再次上升,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。
接下來,我們再來講解一下當(dāng)與電源電壓下降時(shí)電路電流會大幅增加的電路模塊相連接時(shí),線性穩(wěn)壓器的啟動工作。同樣,我們設(shè)想需要對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),浪涌電流會流過包括與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會增加,并且在?點(diǎn)開始折返式限流工作。
這會導(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無法上升,處于鎖存狀態(tài)而無法啟動。
綜上所述,我們需要認(rèn)識到,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)生啟動故障的風(fēng)險(xiǎn)。
來源:ROHM
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