上电冲击电流的抑制

光辉

    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？

6 S( W2 Q! S" j# Y" Q9 c

    谢谢！

9 [9 D# x0 ?8 E7 U1 Y

) p4 q  {+ G' Z' m: C4 _5 ^: s

光辉

CStaller 发表于 2015-6-26 18:36
我估计至少mH级的，额定5A电流左右，体积不会小。。。
具体参数可以仿真一下，或者试一下

! p3 m2 q" |" N2 _6 y/ o4 @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。
! F/ Y* L# m5 u3 ~- w2、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。
, U1 \9 F+ l7 q" V8 B5 x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。

. [) ]7 k0 ?& O

光辉

斯坦隆平 发表于 2015-6-23 08:37
使用软启动应该可以的吧，管子2 3脚并联启动电阻。

) p* ^( x* A2 ]# y6 r8 C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。
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。
: ]8 p6 Q6 f% O; v# W7 ~# ^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。
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。
6 ~" Y; ^' i; ]6 c  x
; l1 H& a5 w- I# ~2 u& u3 O4 H" m: k

光辉

cmg227 发表于 2015-6-15 16:31
% e& M! t% x; C; q* G7 j3 L为什么是N管呢，你确定能完全打开？

G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。
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。

1 L# D4 S8 ]) d9 E( E. v7 i

wangshilei

PTC  电阻来解决

zgq800712

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。

seawolf1939

串电感呗

flywinder

在NMOS前面串电感试试

高荣forever

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。

中臣

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；

CStaller

光辉 发表于 2015-6-26 11:23
那应该怎么选择电感呢？一般需要选择多大的电感？
受单板空间的限制，电感的体积不能太大。

我估计至少mH级的，额定5A电流左右，体积不会小。。。
$ a% Z$ m  B+ l8 C4 n具体参数可以仿真一下，或者试一下
% R% k* [2 Z5 ^! z

光辉

CStaller 发表于 2015-6-24 14:06
4 q7 ?. R# P* A/ [. {估计你加电感太小了，要仔细看电感参数，不要饱和了

! ~8 q7 g% Z* D4 l1 G) O# j8 M那应该怎么选择电感呢？一般需要选择多大的电感？
' A* A, C) s0 D& A/ M, z受单板空间的限制，电感的体积不能太大。

光辉

斯坦隆平 发表于 2015-6-26 08:41
! g3 J8 W2 U+ n- X( X" T9 k9 G8 L对应用有影响吗，这应该是正常情况

3 w* H3 Z5 z' R3 `) G0 z* c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。

CStaller

光辉 发表于 2015-6-23 09:56
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。
4 x3 b9 o) o9 M* K# |# E" k5 A$ Q电路的后级通过连接器直 ...

. P2 m- k* h2 v估计你加电感太小了，要仔细看电感参数，不要饱和了