一種軟啟動(dòng)與防反接保護(hù)電路

　　摘要：在很多消費(fèi)電子設(shè)備中用到了軟啟動(dòng)電路與防反接電路，其保護(hù)作用非常顯著。多數(shù)的設(shè)計(jì)中，這兩種電路獨(dú)立存在，或者僅有一種保護(hù)電路，導(dǎo)致部分保護(hù)功能缺失或者電路設(shè)計(jì)復(fù)雜。本設(shè)計(jì)提出一種設(shè)計(jì)方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與防反接保護(hù)功能，且電路簡(jiǎn)單。

　　軟啟動(dòng)與防反接保護(hù)電路對(duì)電子設(shè)備有很好的保護(hù)作用，由于消費(fèi)電子客戶(hù)存在多次開(kāi)關(guān)機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景和輸入接反的可能性。但是由于成本與電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，很多設(shè)計(jì)中只提供了一種保護(hù)電路。本文基于提供全面保護(hù)與降低成本、降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性的角度，提出一種電路，整合了軟啟動(dòng)與防反接保護(hù)功能，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用面積小，以供讀者參考。

　　1 軟啟動(dòng)電路的作用

　　一般電路設(shè)計(jì)中都會(huì)使用較多的電容來(lái)儲(chǔ)能^[1]、去耦合^[2]，在設(shè)備上電時(shí)會(huì)對(duì)這些電容進(jìn)行充電，如果沒(méi)有限流電路，沖擊電流會(huì)較大，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備工作異常，甚至損壞。軟啟動(dòng)電路的目的是在設(shè)備上電初期限制沖擊電流的大小，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，軟啟電路的限流作用幾乎消失，產(chǎn)生的損耗可以忽略不計(jì)。

　　2 軟啟動(dòng)電路

　　常見(jiàn)的軟啟動(dòng)有以下幾種：

　　2.1 熱敏電阻軟啟動(dòng)電路

　　此方式的軟啟電路主要用在高電壓低電流的電路中，比如：市電輸入的設(shè)備中全橋整流后儲(chǔ)能電容輸入處經(jīng)常采用此種保護(hù)電路。電路圖見(jiàn)圖1。

　　其中電阻R1采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，在冷態(tài)時(shí)電阻較大，當(dāng)電路上電時(shí)，電流流過(guò)熱敏電阻，熱敏電阻起到限制電流的作用，其本身將會(huì)消耗一部分電能，轉(zhuǎn)換為熱能，隨著工作的時(shí)間加長(zhǎng)，其自身的溫度升高，其電阻值將降低，損耗將降低。此電路的優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、可靠性高，缺點(diǎn)：有一定的能量消耗。

　　2.2 繼電器與電阻組成軟啟動(dòng)電路

　　此方式在較早期的電路中應(yīng)用較廣泛，采用此方式的電路對(duì)功耗敏感或者工作電流較大，其電路圖見(jiàn)圖2。

　　其中開(kāi)關(guān)經(jīng)常使用繼電器，繼電器J1的導(dǎo)通電阻遠(yuǎn)小于電阻R1。此電路中開(kāi)關(guān)的控制需要外加控制信號(hào)，通常加一延時(shí)邏輯控制電路，當(dāng)設(shè)備上電后，電容C1通過(guò)R1充電，C1充滿(mǎn)電后，繼電器J1閉合，工作電流主要流經(jīng)繼電器，電阻R1被旁路，設(shè)備開(kāi)始正常工作。此電路的優(yōu)點(diǎn)：軟啟效果較好，能有效防止上電沖擊;缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，成本高，繼電器閉合時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)電弧現(xiàn)象^[3]，影響繼電器的壽命，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的次數(shù)、頻率有限制。

　　2.3 利用增強(qiáng)型MOSFET設(shè)計(jì)軟啟動(dòng)電路

　　利用MOSFET設(shè)計(jì)的軟啟動(dòng)電路也比較常用，利用MOSFET的工作區(qū)域^[4]的變化、內(nèi)阻的變化，達(dá)到限制沖擊電流的效果。實(shí)際設(shè)計(jì)分為兩種：一種為用N溝道MOSFET設(shè)計(jì)的軟啟動(dòng)電路;另外一種為用P溝道MOSFET設(shè)計(jì)的軟啟動(dòng)電路。下面分別介紹這兩種電路。