充电器接通电压过冲抑制

当充电器刚接通时，不管是由电力线上的开关还是由电子的方法（比如由一个TTL逻辑“高”电平信号），要建立正确的工作状态，功率电路和控制电路都将要经过一个延时。在此延时期间，完善的调整工作建立起来之前，输出电压超过其正确的工作值是有可能的，这会形成“接通电压过冲”。

充电器接通电压过冲的典型原因

在大多数充电器中，一个受控制的启动顺序是从接通开始的。如果是由输入线上的开关接通的，则第一个动作将是浪涌抑制，使用一个电阻元件与输入线路串联来减小几个周期内浪涌电流的峰值，此过程中输入电容处于充电状态。

浪涌抑制之后，将有一个软启动动作。软启动过程中，给开关器件的脉冲宽度逐渐增大，以此建立变压器、电感和电容的正确工作状态。在平稳地建立所需的输出电压的目标下，输出电容的电压逐渐增大。然而，即使在这种受控制的接通状态下也有可能出现输出电压过冲，因为在控制电路中会出现如下的竞争状态。

图所示为一个典型的工作周期可控的充电器输出滤波和控制放大器电路控制放大器有一个简单的零极点补偿网络来稳定控制回路的工作。

当刚接通输入时以及整个启动阶段，控制放大器A1将会识别到输出电压较低，因此它将要求最大输出，从而斜波比较器A2将输出最大脉冲宽度。高增益控制放大器A1将运行于高饱和状态，其输出接近于+5V电源适配器。同时，随着输出电压增加至期望值5V，A1的反相端电压达到2.5V。因此，在启动阶段结束时，补偿电容C1将会充电到+5V。

在启动阶段，脉冲宽度和输出电压都将在软启动电路和放大器A3的控制之下。所以控制放大器将保持在饱和“高”状态，直到输出电压与所要求的电压相差在1mV或2mV之内。在此时，输出电容被充电，输出电感L1上也形成了相当大的电流。

因为输出电压达到了所要求的值，控制放大器A1将开始作出反应。然而，补偿网络R1、C1要建立其正确的直流偏压，因此会有一个相当大的延时。因为放大器A1的输出电压是从大约+5V处开始的，与正确的平均工作点2.5V相差甚远，而放大器的转换速率是由R1、C1的时间常数决定的。在一个较长的时间内不会建立放大器的正确工作状态此例中，延时接近于500μs。在延时期间，脉冲宽度将不会显著地减小，因为在到达脉冲宽度调制器A2的控制范围之前，放大器A1的输出必须接近于2.5V。这个延时与此时流过输出电感L1的过大的电流一起，将导致相当大的过压。此例中输出电压将达到7.5V如图所示。

防止过压

通过使软启动动作变得很慢，电压过冲可以被很可观地减小。这使放大器在过压变得太大之前做出反应。这种方法的缺点是可能会使接通延时长得难于接受。

如图所示的线性功率控制电路会好得多。在此电路中，刚接通时，给控制放大器同相输入端的2.5V参考电压将接近0V，因为C1会在接通前放电。因为C1通过R1、R4充电，C1两端的电压将会逐渐增大。因此，参考电压的增大速率比软启动动作慢一些结果，控制放大器将在低得多的输出电压下建立正常工作状态，这样，后续的启动动作就会处于电压控制放大器的完全控制之内。

如图所示，在控制放大器的完全控制之下，作为对参考电压上升的反应输出电压逐渐上升。因为对C2和放大器A1的正确偏置状态是在低得多的电压下建立的，所以在正确的电压形成时将不会出现过压。如果选择了最适宜的R1、R1和C1，参考电压以及受其影响的输出电压将渐近地达到所要求的5V。此类电路典型的接通特性如图所示。C1的值过小会导致欠阻尼，而过大又导致过阻尼。同样的原理适用于任何开关方式或线性控制电路。