ソフトスタート機能を追加する。

DCDCコンバータは、電源投入時に過大な電流な流れたり、

出力電圧が設定値よりも高い電圧が発生したりします。

このようなことが起きないようにするためにソフトスタートという

機能を使います。

ソフトスタートとは、電源投入時の短い時間だけDuty　maxを抑えるものです。

なぜ、Dutyを抑えるかというと、電源投入時は、出力電圧は０Vです。

DCDCはDutyMax(90%程度)で動作することになります。

いきなり、９０％のDutyで動作するとコイルに流れる電流は、

⊿Icoil=⊿ton×（Vin-Vo）/L となります。

off時の電流の低減は　⊿toff×(Vo+Vf)/L となりますので、Voが０Vですと

ほとんど低減しません。VfはDiodeの順方向電圧です。

次のパルスでは、また⊿Icoilの電流が追加されるため、どんどん大きな電流となります。

出力電圧が規定の電圧になってVc電圧が低下してもコイル電流は大きな電流となっているため、すぐには低下しないため、出力電圧は上昇してしまいます。

その対策のため、出力電圧が規定になるまでDuty　maxを制限しようというものです。

下記に前回の回路のC１（出力平滑コンデンサ）のinitial Conditionを0Vにし、Simulationをしました結果です。6.4Vまで上昇しています。

 

　ソフトスタートの回路は、Duty　maxの回路を追加し、その抵抗と並列にコンデンサを追加します。その回路を下記に示します。

R9、R8、U4がDutyMAXを決めるものです。

V1は信号源です。100kHzの鋸波で振幅は2.5Vに変更しました。

Dutymax=(V4×R8/(R8+R9))/2.5V となります。

今回の回路では、Dutymaxは９０％にしました。

C5がソフトスタート用コンデンサです。Dutymaxが徐々に大きくなるようになっています。

U2は今回追加しました。これは、DutymaxとPWM信号のANDを取っています。

 

SIMUALTIONした結果を下記に示します。

ソフトスタート機能を追加したのが、下の青のLINEです。

出力電圧は5.24Vまでになっています。

電源が安定するまでの時間は長くなります。