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？

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    谢谢！

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6 I* g8 `* x8 E$ i6 t5 ]+ K: o% @- g

光辉

CStaller 发表于 2015-6-26 18:36
2 U2 s8 j, e, ~2 @, `) t) p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

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。
6 l3 {* ~, _' ~) l0 m2、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。
+ R" ~  n. \6 A  l. l; p5 P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。
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) l& Z; }- _% D) `. B$ C0 @

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。

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。
5 L7 t, K3 w- |# ~, x% ^" T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。
& |* F; u# \/ u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。
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光辉

cmg227 发表于 2015-6-15 16:31
) @" H) K+ ~3 ?/ C& L6 e" k为什么是N管呢，你确定能完全打开？

* y, y1 N2 i$ e/ w0 B1 Q- m# QG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。
+ N; I5 L* q7 E/ B, R# \+ M$ q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。
7 N6 t$ z$ c$ m/ Y; G9 h" ^
! g* l# o$ v/ m4 t$ s6 s

fallen

串联电感

光辉

fallen 发表于 2015-6-15 11:34
串联电感

" B  \- ]- x% M& U4 r在S极后面串联电感，这个方法测试过，冲击电流没有改善。
6 @+ W7 n3 I) A8 U

cmg227

为什么是N管呢，你确定能完全打开？

cmg227

光辉 发表于 2015-6-15 17:20
3 g$ g& G, B! j- m; b% R& U3 MG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。
1 s. t  o5 k2 ?% }1 b1 M之所以选择NOMS，而不 ...

哦 又学了一点呢 谢谢
) v, p- l2 R! R: d$ S

fallen

光辉 发表于 2015-6-15 14:46
; O6 T/ G5 I2 R在S极后面串联电感，这个方法测试过，冲击电流没有改善。

串电感都没有效果？估计冲击电流的脉宽太小。
8 \2 O) G! i# _2 e$ s3 `你再找高手问问吧。
! @( u, _/ s2 a* w# Z. j6 z: h/ w  L" {6 m

seawolf1939

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

不怕功耗浪费可以考虑串个大功率小电阻

weihuaping118

延迟打开试试

mayafeng

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

Head4psi

#8  is good answer.
Surge current is due to the capacitor load be charged at MOS turn on edge.
A resistor limits the surge current peak but consume power at ON stage.

myl593799546

fallen 发表于 2015-6-15 11:34
串联电感

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

myl593799546

楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适

fallen

myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59
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

  ]0 Q+ u+ S8 |2 Z( Z$ f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。
) [4 }* ?! q- {. a! {5 ~! l
6 O6 p& i( u5 f
4 Q3 \) z+ t7 c# _6 j7 Q" C2 `
, M% f1 b' c- N, H1 l( U( T! K7 w% ?

fallen

myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59
1 P1 ^8 l8 R0 \- I9 m* D楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适

) J8 G, `7 g' d6 \不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。
* s7 F) s" f  y9 t  P9 f