避免冲击电流的缓启动设计

1、什么是冲击电流

        如下图的电路,V1是一个5V的供电电源,供电启动的上升边沿为1000ns,R2为供电线上的内阻,这里我们设置为2R,C1为被供电输入的去耦电容,R1为负载电阻。当V1供电开关给进来的瞬间,由于供电的边沿对C1是一个低阻抗的回路,所以瞬间的大电流流过电容C1,下图中蓝色的波形就是V1给进来的瞬间在C1上测到的电流,我们可以看到这个瞬间的电流是很大的有2.4A,这个瞬间的冲击电流可能会使保险丝烧断,或者供电输入的电源的保护电路作用,所以要避免这个冲击电流。

避免冲击电流的缓启动设计_第1张图片

 2、减小这个冲击电流的简单措施

1>用更大阻值的串联电阻,缺点:产生压降,导致负载上的电压变小,还会发热。

2>用负温度系数的热敏电阻NTC,电源上电的瞬间,温度较低,阻值较大,工作起来后温度升高,阻值变小,产生的压降也就变小了,也不会影响效率了,缺点是如果在热的环境下开机就起不到作用了。

3>减小去耦电容的大小,这个只要不影响去耦的效果,可以尽量用小一点,没啥明显的缺陷,就是去耦电容一般不能减小太多,所以对改善冲击电流也是很有限。

3、缓启动电路减小冲击电流

       减小冲击的电流的思路还是想在启动的瞬间串的电阻大一些,启动完成后电阻再减小,mos管正好就有这样的特性,由于在高侧所以为了驱动简单选用pmos,V1开启的边沿到来时,C2两端的电压不突变,所以pmos的栅极和源极两端开始是很接近的,也就满足开始的DS之间的电阻很大,V1到了稳定的5v后,pmos的栅极电压会放电到0v,放电的时常数为R2*C2。

避免冲击电流的缓启动设计_第2张图片

 再看这时候C1上的冲击电流,已经有开始的2.4A,降到了0.8A左右。

避免冲击电流的缓启动设计_第3张图片

 

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