431阴极电压启动瞬间波动问题
1. 431应用电路及作用
431应用电路拓扑图如下图所示，此电路应用于轨道交通领域，主要作用为当110V信号输入时，继电器线圈L1通电，K1吸和，将PWM使能信号拉低。R3为45K电阻，R4为550Ω电阻。
图1 431应用电路拓扑图
2. 目前出现的问题
当110V上电瞬间时，431即图中U1，阴极电压升高幅度过大，超过Q1GS最大承受电压，导致MOS管Q1损坏，上电瞬间431阴阳极两端电压如图2所示。
图2 431阴阳极两端电压
目前我司解决方案为，在MOS管GS两端并联瞬态抑制二极管，将GS两端电压钳在20V以下。增加瞬态抑制二极管后实验数据如下图3，其中蓝色曲线为431阴阳极两端电压，黄色为431Vref相对阳极两端电压，绿色曲线为阴极上端限流电阻即R3两端电压。
图3 增加瞬态抑制二极管后实验数据
目前存在问题主要有一下两点：
1.阴极电压为何为出现如此大的波动，稳定后阴阳极两端电压大概在4.3V左右，但是启动瞬间电压最大可达30V。
2.据我了解431内部原理，当Vref稳定时，Ika应该不会再发生变化，但是在启动到120us时，Vref已经趋于稳定，那为何阴阳极两端电压，在经过一段时间后，突然下降，下降原因是为什么。
另外，我还做过一个方案，将MOS管Q1替代为三极管，此时阴极电压在启动瞬间也不会有大波动了，实验数据如下图4所示。其中黄色曲线为431阴阳极两端电压，蓝色曲线为431参考端电压，绿色曲线为阴极上端限流电阻两端电压。可以看到此时的阴极电压两端启动瞬间并无较大波动。这里我理解为431阴极，三极管BE，431参考端，431阳极构成了回路，这样不会有电压波动了。
图4 将MOS管替换为三级管的实验数据
