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标题: 上电冲击电流的抑制 [打印本页]
作者: 光辉    时间: 2015-6-15 11:21
标题: 上电冲击电流的抑制
    电路简图如附件中的图1，使用NMOS实现电子开关的功能，通过控制G极电压来实现输出电压的开启与关断。后级不接容性负载时，就没有上电冲击电流，后级接容性负载时，就有很严重的冲击电流。
    为了抑制上电冲击电流，使用PWM脉冲来控制G极电压，使其缓慢上升，大概有25ms的爬坡时间。
    问题是：上电时，电压的爬坡过程很好，平稳上升，但是还是在上电瞬间存在冲击电流。测试波形如附件中的图2，黄色的是电压上升的波形，蓝色的是电流波形。带3A的容性负载，上电瞬间的冲击电流达5.92A。
    请问各位大神，有什么方法可以抑制或者消除这个上电冲击电流，使上电时电流也平稳上升，没有瞬间的冲击？
* H: a1 S! \- ?8 v; F0 \& c
    谢谢！

) x7 T: U, K, |9 d' I
. F, x9 V+ x; n* g

上电冲击电流.png (106.09 KB, 下载次数: 17)

上电冲击电流.png
作者: fallen    时间: 2015-6-15 11:34
串联电感
作者: 光辉    时间: 2015-6-15 14:46
fallen 发表于 2015-6-15 11:34& s& @6 S  c0 i/ }
串联电感
0 z& a" X9 e7 J& N6 [# n
在S极后面串联电感，这个方法测试过，冲击电流没有改善。
+ I) I- a9 E! t; ]; M
作者: cmg227    时间: 2015-6-15 16:31
为什么是N管呢，你确定能完全打开？
作者: 光辉    时间: 2015-6-15 17:20
cmg227 发表于 2015-6-15 16:312 }( p6 {- Y+ y5 V: Y1 M; s5 `
为什么是N管呢，你确定能完全打开？

) P) P3 H# ?9 N* Y- J* q" ~! }* YG极使用了升压电路，可以满足GS之间的压差要求，可以正常打开NMOS。0 s( J3 N9 x2 S1 K1 Z9 l
之所以选择NOMS，而不使用PMOS，是因为一般PMOS的导通阻抗RON都比较大，NMOS的小些。
" ^! i: G3 `: w. c9 Q0 I+ N& E6 p) Z' \+ O# }- u
作者: cmg227    时间: 2015-6-15 17:22
光辉 发表于 2015-6-15 17:20
4 A9 p& T( ]( o  @( SG极使用了升压电路，可以满足GS之间的压差要求，可以正常打开NMOS。
# K) S) Q# a7 D# m) G2 m之所以选择NOMS，而不 ...

1 g% o7 L. ~, q5 K- r哦 又学了一点呢 谢谢
- Z- ^. A6 }0 [' W
作者: fallen    时间: 2015-6-16 09:55
光辉 发表于 2015-6-15 14:46
$ i7 ^* Q' e7 Y在S极后面串联电感，这个方法测试过，冲击电流没有改善。
. D9 f% B- r6 Q+ a/ I
串电感都没有效果？估计冲击电流的脉宽太小。
+ |& N) v7 Y* V" A  `你再找高手问问吧。( L2 L- N6 R' x  O8 r
作者: seawolf1939    时间: 2015-6-16 17:48
你带容性负载当然有冲击电流啦，电容电压不能突变，电流能突变
1 r. f0 i$ @+ W: n" P* Q) W
! @( H6 s/ M/ W; J% h不怕功耗浪费可以考虑串个大功率小电阻
6 n8 W1 q* L6 d/ ^. g) i; t4 K
作者: weihuaping118    时间: 2015-6-16 20:49
延迟打开试试
作者: mayafeng    时间: 2015-6-18 13:53
你这个电路感觉像一个BOOST电路了，你看看bost电路的电感电容的配置
作者: Head4psi    时间: 2015-6-18 17:02
#8  is good answer.
# C# F3 `0 ]% mSurge current is due to the capacitor load be charged at MOS turn on edge.
- Y9 d; j! u4 v" y: uA resistor limits the surge current peak but consume power at ON stage.
作者: myl593799546    时间: 2015-6-19 20:59
fallen 发表于 2015-6-15 11:34# ^% }! Q) i# [! c7 \
串联电感

: L) I( l! M* ~冲击电流是上电瞬间给电容充电的电流吧，所以很大，之前遇到过6 j+ t  a- P$ x, t
作者: myl593799546    时间: 2015-6-19 20:59
楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适
作者: fallen    时间: 2015-6-20 12:52
myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59
9 @* Y2 u& X2 C' {. P5 X* z9 p冲击电流是上电瞬间给电容充电的电流吧，所以很大，之前遇到过
% g9 `& g  |* }
恩，没错，是给电容充电，楼主也表明这点，而且也加了软启动，就是还没有解决。6 ]2 a1 x! P* T" w! O( d, t

, {; g) Q3 @* H8 W# S& w
) @% l2 Y+ R5 Y1 m2 d, |: x0 o3 R. e2 t' @1 n/ H6 V
作者: fallen    时间: 2015-6-20 12:53
myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59
7 x5 p4 A# C" y5 D( i楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适
, ]4 [$ @, D. O' ^) r
不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。
5 H' g0 b# T" P! ?7 E
作者: myl593799546    时间: 2015-6-20 18:06
fallen 发表于 2015-6-20 12:53
" u$ Y& y' z/ W8 C( ~4 L: l: [: }不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。

) r& {( O& q% ^3 s3 O! h容性负载，这个冲击能消除？
作者: fallen    时间: 2015-6-23 00:29
myl593799546 发表于 2015-6-20 18:069 j: b. l' }" X. K4 Z. O, K4 u
容性负载，这个冲击能消除？
' N  a- l% R+ T, z
能否消除，不一定，至少可以减少一些。$ s0 \+ s; }. s6 L) W
比如软启动，PFC或者串电感都可以。  O% _! X# R7 e! u+ M0 L! ]1 o3 x
作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-23 08:34
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作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-23 08:34
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作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-23 08:37
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 光辉    时间: 2015-6-23 09:56
斯坦隆平 发表于 2015-6-23 08:37/ L$ p" X2 M8 r3 Z
使用软启动应该可以的吧，管子2 3脚并联启动电阻。
9 E% h( g) _( _$ v" M/ e
电路本来就带有缓启动，G极控制信号是采用PWM来控制的，有20多个ms的爬坡时间。
& u  x3 u2 s  k2 r/ b# v5 k5 f9 z电路的后级通过连接器直接输出，挂的是液晶屏LED模组，这种LED模组本来就是容性的，所以就会导致上电时的冲击电流。现在我们就要抑制这个冲击电流。" U7 K  c0 A' s* l3 Z
这个电路后级接阻性负载，是没有冲击电流的，这个已经测试验证过。% |9 m! _8 a- p& Q9 F
后面串一个电感，这个冲击电流也没有减小优化，基本上没有改善效果。$ i. R6 e6 {" P, l( [/ U8 Z

  E6 d; `- I6 b# x: k
9 j5 O, e( |) @
作者: CStaller    时间: 2015-6-24 14:06
光辉 发表于 2015-6-23 09:56
( N! g+ G4 J' e/ y5 [  f电路本来就带有缓启动，G极控制信号是采用PWM来控制的，有20多个ms的爬坡时间。
( a0 G* u) `' H6 |7 d" h电路的后级通过连接器直 ...

6 f% ], j: V6 x5 ?; h估计你加电感太小了，要仔细看电感参数，不要饱和了
5 x# ?% [7 J* `6 a+ `
作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-26 08:41
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作者: 光辉    时间: 2015-6-26 11:22
斯坦隆平 发表于 2015-6-26 08:41, f0 p0 [: ~, h: S* Z6 G
对应用有影响吗，这应该是正常情况

! D- h% u: q" n2 J8 ?& {有影响，电路要求有电流检测和过流保护功能，上电时的冲击电流，会导致电路误保护和过流告警。/ F+ q. a2 _/ ^: x2 e7 j) |
作者: 光辉    时间: 2015-6-26 11:23
CStaller 发表于 2015-6-24 14:06$ c7 D6 R& \/ i3 ^3 X% N; j1 Z
估计你加电感太小了，要仔细看电感参数，不要饱和了
9 g7 H. D' V/ p" K0 ^* \# O
那应该怎么选择电感呢？一般需要选择多大的电感？
+ C. [# `9 T2 k# M受单板空间的限制，电感的体积不能太大。
  t8 A& h2 i+ [4 N" F
作者: CStaller    时间: 2015-6-26 18:36
光辉 发表于 2015-6-26 11:23
! C( M" X5 i- h6 d5 Z& v那应该怎么选择电感呢？一般需要选择多大的电感？( ^) u4 a. r7 M# e0 }; |8 z# ~
受单板空间的限制，电感的体积不能太大。
: n% {9 V8 y" @0 c  v2 O
我估计至少mH级的，额定5A电流左右，体积不会小。。。5 a( Q$ s2 B: U, z% |" r
具体参数可以仿真一下，或者试一下% Y9 }5 f: K+ I8 A' j
作者: 中臣    时间: 2015-6-30 15:38
串聯電感是最好的選擇，但是要試驗感值大小。 buck電路就是利用電感限流；
作者: 光辉    时间: 2015-7-1 11:15
CStaller 发表于 2015-6-26 18:36- F9 p! Q) ]- r/ d0 Y
我估计至少mH级的，额定5A电流左右，体积不会小。。。2 j1 l% u( v# [& G' V, H- X- N. R
具体参数可以仿真一下，或者试一下
) G* i5 {# N$ y1 P7 D
使用一个2000uH/1A的电感测试过，确实对冲击电流有很大抑制作用，但是同时也有2个问题：1、电感体积过大。测试用的2000uH/1A电感体积就已经过大了，如果要选择2000uH/4A左右的电感，那么体积就更大了，不可接受。
9 `) N# l! c) f: g0 x2、电感直流阻抗过大。2000uH/4A左右的电感，直流阻抗RDC可达几个Ω，导致输出压降太大，也不能接受。) O" x0 \/ S! @( _* s, U" ^% D$ v% {
所以，在我们的电路中，使用电感来抑制冲击电流的方案行不通，只能另辟蹊径了。
" M& E' e8 [8 e. `9 a3 a2 F9 G) R- u9 J; `) I: ~3 h9 B4 E
: L5 n" J3 J% U1 l
作者: 高荣forever    时间: 2015-7-13 11:12
在管子两端并联一个电阻，较合适的电阻规格500ohm/5w；这样可以避免你说的问题；或者可以加个限流支路，限制无功充电电流。
作者: flywinder    时间: 2015-7-13 11:22
在NMOS前面串电感试试
作者: jiangzhb    时间: 2015-7-20 17:20
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作者: seawolf1939    时间: 2015-7-21 22:29
串电感呗
作者: zgq800712    时间: 2015-8-15 20:09
上次用稳压电源测的，一个220uF的电容上电冲击电流最大多到了40/50A，不过我用的是48V转15V电路，前面接了个50欧的2512电阻。  也有48V的并联电容不多他上电冲击抑制。
作者: wangshilei    时间: 2015-8-17 14:33
PTC  电阻来解决



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