系统带载启动异常剖析-2_电流_电压

 BOOST 调度器带载上电时，前级电源正常开启，利用热插拔上电，可以正常启动，但掌握电源 ON/OFF 来上电， 却无法正常事情。

 BOOST 调度器带载上电后，输入真个电流特殊大，同时芯片发热严重。
有时过几秒可以规复正常，有时却一贯

无法正常事情，输入端、输出端电压一贯没有达到设定值。

这些，每每都是 BOOST 调度器启动时所须要的大电流导致的。
我们都知道，电源有一定的电流能力，当所须要的电 流大于电源所能供应的电流时，电源将会进入限流状态（输出电压低落）或者进入复位等状态。

下面，我们以 XL6006 为例，看一下 BOOST 调度器启动时所须要的电流。

XL6006 简介

XL6006 是一款专门为 LED 设计的大功率升压恒流驱动器，内置功率 MOS，最大开关电流为 5A，输入电压为 5V～ 32V，输出电压最高可达 60V，基本运用电路图如图 1 所示：

XL6006 启动波形

利用上面的电路图，VIN=12V，输出端接 12 串 1W LED 灯，输出电压约为 38V，电流设定值为 0.324A，假设效率 为 90%，那么可以估算，稳定后，输入端电流应约为 38V0.324A/12V/0.9=1.14A，但此时，如果选择一个 1.5A 或者 2A 的电源，每每会涌现上述的启动问题（前端电源限流，输出电压无法建立）。
XL6006 正常启动时波形见图 2（电源设 定限流点 8A，热插拔上电，黄色：输入电压，绿色：输入电流，蓝色：SW 点电压，下同）。

上电后，输入端电流有两个高峰，分别放大后不雅观察见图 3：

图 3 左侧图显示输入端电流高达 30A 以上，但持续韶光较短（从开始到末了约 50us），此电流产生的缘故原由是输入电 源给 XL6006 系统的 CIN 与 COUT 电容充电，详细电流有多大，韶光有多长，取决于电容的容量，电容的 ESR，线上电 阻、电感等参数。

图 3 右侧图显示输入端电流靠近 6A，但持续韶光较长（右图从开始到末了约为 1.4ms）。
此电流是 BOOST 升压至 需求电压的过程产生的（从图中可以看到 SW 点电压逐渐上升）。
在 FB 点电压未达到稳定事情时的值之前，芯片会以最大 的占空比事情，从而导致电流逐渐上升。
当输出电压达到设定值后，芯片占空比规复正常，输入电流逐步低落至正常事情时 的电流。

以上两个过程中，第二个过程是导致启动问题的紧张缘故原由。
电源须要较永劫光的大电流输出，如果该电流超出了电源的 电流能力，则很随意马虎涌现上述问题，即输入电源的电压被拉低，输入端电流过大，从而导致芯片发热严重，乃至涌现电感磁 饱和。

为相识释插拔上电与通掌握电源 ON/OFF 来上电的差异，我们同样将电源设定为 12V，输出接 12Ω水泥电阻做为负 载，测试水泥电阻两端的电压波形，见图 5。

从图中可以看到，插拔上电仅需 10us 不到即可完成上电，而开启电源来上电却须要 200ms 旁边的韶光（详细韶光还 要看详细的电源）。
这也便是掌握电源 ON/OFF 来上电随意马虎导致前级电源被拉低的缘故原由。

通过添加欠压保护电路（见图 6）来限定芯片最低事情电压，是大略有效的改进方法；同比范例运用电路，增加稳压管 DZ1 与电阻 R1，个中 R1 常日取值 10K，DZ1 一样平常取最小事情电压的 0.8 倍旁边，此处 DZ1 选择 8.2V 稳压管。

按照之前的测试条件：VIN=12V，输出端接 12 串 1W LED 灯，输出电压约为 38V，电流设定值为 0.324A。
设置电 源限流点为 2A。
下面，我们分别比拟有无欠压保护的启动情形。

图 7 为插拔上电时的环境。
在未加欠压保护的时候，启动后，输入电流逐渐上升，当超过了设置的限流点后，输入端电 压被拉低。
终极输入端电压稳定在 3V 稍多，输入端电流在 2A（电源设置限流点处），输出电流只有 100mA 旁边，芯片 一贯无法正常事情。
增加欠压保护后，电流上升超出设置的限流点后，输入端电压被拉低，当电压被拉低到 9V 旁边（稳压 管的值+EN 脚关断电压），XL6006 停滞事情，输入端电流降至 0A，电压开始上升，当输入电压上升到 10V 旁边时（稳 压管的值+EN 脚开启电压），芯片再次启动。
此过程可能会重复多少次，末了启动成功，进入稳定状态。

图 8 为掌握电源 ON/OFF 来上电时的情行，未加欠压保护时，上电之后，输入端电压逐渐上升至 XL6006 的最低工 作电压，芯片开始启动，输入电流增加，超过限流点后（2A），输入电压被拉低，终极电源电压稳定在 3V~4V 之间，启动 失落败。
增加欠压保护后，输入端电压须要上升到 10V 旁边（稳压管的值+EN 脚开启电压），XL6006 才开始启动，此时启 动后所需电流要远小于 3V 时的环境，故可以很随意马虎的启动成功。

结果

添加欠压保护电路后，插拔上电与掌握电源 ON/OFF 上电，XL6006 均可以电源限流点比较小的情形下带载启动。