大多數DC / DC轉換器需要軟啟動電路來限制啟動時的浪涌電流。雖然具有上電復位（POR）的系統需要平滑的軟啟動，但對于具有初級側控制器和有限占空比或電流的隔離式轉換器而言，這是很困難的。

圖1顯示了正向轉換器的軟啟動，初級側具有占空比軟啟動。轉換器的穩態輸出為12V。在10V（系統的POR閾值）下施加50％的負載電流。一旦施加負載，輸出就會下降并觸發系統關閉，從而導致系統多次循環。在軟啟動結束時，輸出超過10％，這是不可取的。

圖1：啟動期間正向轉換器的輸出，負載施加在10V

在這篇文章中，我將使用一個簡單的電路來實現隔離轉換器的平滑軟啟動。該電路應用于有源鉗位正激轉換器，LM5025作為控制器。圖2顯示了次級側軟啟動的概念。

圖2：隔離式轉換器的次級側軟啟動電路

首次施加輸入時，轉換器輸出（V OUT）開始上升。電容器（C SS）正在充電。C SS充電電流（I SS）流過電阻器（R SS）。當I SS為高電平時，則為V BE（on） / R SS。Q SS導通并開始從次級側復合節點（SEC COMP）拉電流，從而減少占空比。在軟啟動期間，誤差放大器飽和，軟啟動電路支配反饋環路。轉換器，C SS，R SS，Q SS和光耦合器形成一個閉環。當輸出上升到調節時，誤差放大器開始調節，并且I SS減小。Q SS關閉。

公式1顯示了從V OUT到光耦合器電流的傳遞函數：

雖然有效，但這個簡單的電路可能不穩定，因為Q SS正向增益（β）很高并且在不同部件之間變化很大。要穩定該電路，請在Q SS的發射極和地之間插入增益降低電阻（R E），如圖3所示。增加R E可以降低啟動期間的反饋環路增益。

圖3：添加R E以穩定軟啟動電路

公式2顯示了帶R E的軟啟動電路傳遞函數：

在高頻時，使用公式3作為公式2的近似值：

我使用以下參數將軟啟動電路添加到轉換器：

C SS =0.1μF。

R SS =100kΩ。

R E =1.18kΩ。

圖4顯示了帶有這些電路參數的軟啟動波形。當系統開始拉電流時，軟啟動電路停止從COMP吸取電流，占空比迅速增加。在負載瞬變引起輕微下降后，轉換器繼續軟啟動。

圖4：軟啟動電路的軟啟動波形，如圖3所示

圖4還示出了在施加負載之后，轉換器開關節點（VSW）具有額外的電壓尖峰。圖5顯示了放大的波形。很明顯，系統振蕩頻率為9.5kHz。

圖5：帶軟啟動電路的放大軟啟動波形

該設計中的控制器是電壓模式控制器。由于雙極，功率級具有180度的相位下降。有必要加零以提高穩定性; 你可以通過增加一個與R E并聯的電容（C E）來做到這一點。為了在相位裕度上增加45度，我將測得的振蕩頻率置于9.5kHz。當R E =1.18kΩ時，我添加了一個15nF電容。

圖6：具有改善穩定性的軟啟動電路

圖7顯示了C E = 15nF 的啟動波形。消除了振蕩。總軟啟動時間為50ms。

圖7：軟啟動波形，C E = 15nF

在軟啟動期間，典型的光耦二極管電流（I opto_D）為1.2mA至0.8mA。這由LM5025和光耦前向增益決定。當R E =1.18kΩ時，R SS兩端的電壓為V BE（ON） + R E ×0.8mA = 1.644V。VBE（on）= 0.7V。因此，您可以將I SS計算為I SS =（V BE（ON） + R E ×I opto_D）/ R SS。I SS / C SS設置輸出V OUT，dv / dt。為了確保次級側軟啟動的有效性，應將初級側軟啟動設置為比次級側軟啟動快得多。

測試結果表明，這種簡單的軟啟動電路有效地實現了隔離式轉換器的平滑軟啟動。