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上电冲击电流的抑制

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1#
发表于 2015-6-15 11:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    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?
' t2 g4 R/ C8 U# Z4 M4 b* o# B
    谢谢!
! L: @5 f0 v. B( R( a" a

0 T) s6 @/ E: S& D

上电冲击电流.png (106.09 KB, 下载次数: 14)

上电冲击电流.png

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 楼主| 发表于 2015-7-1 11:15 | 只看该作者
CStaller 发表于 2015-6-26 18:36; @: q- d' \! e& Y! Z2 S# i
我估计至少mH级的,额定5A电流左右,体积不会小。。。
' y% e  z' d& B具体参数可以仿真一下,或者试一下
' t2 y' f- z& |4 t0 t9 s
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。# T- ~& V1 |& u, U7 U, [
2、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。
9 G/ Z: x0 r$ [9 F! W9 y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。  q9 B0 ?+ r5 J9 n- `
/ _5 b, d* R2 W, i' s0 _
$ n3 U0 h7 L' q2 X

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 楼主| 发表于 2015-6-23 09:56 | 只看该作者
斯坦隆平 发表于 2015-6-23 08:37
5 ]) O0 \+ E) x使用软启动应该可以的吧,管子2 3脚并联启动电阻。
+ }9 j1 b& l1 R( l
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。, E% v5 h; `  p- D% r+ C9 c" h4 g: a
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。
7 h! a9 R7 c) [' r% y0 M0 s0 i# R& [2 m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。
( k2 p: V7 d4 H# G5 N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。/ _. D) o( E7 f, J
2 i! M% v6 E  C4 u

- f& Q7 \8 b4 c1 k5 t  P

点评

估计你加电感太小了  详情 回复 发表于 2015-6-24 14:06

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 楼主| 发表于 2015-6-15 17:20 | 只看该作者
cmg227 发表于 2015-6-15 16:31
* ^* ^4 c5 r) {4 K9 q2 f  M为什么是N管呢,你确定能完全打开?
: O% n% g" Z" X, _
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。. e, j5 s1 [) O8 g- H
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。
& f9 D$ b0 ]- l8 Z7 V1 C" q9 M

- J6 M+ C! z: `

点评

哦 又学了一点呢 谢谢  详情 回复 发表于 2015-6-15 17:22

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3#
 楼主| 发表于 2015-6-15 14:46 | 只看该作者
fallen 发表于 2015-6-15 11:34; H2 b  M7 a7 p$ [' x) V8 m
串联电感

% n- u1 b  A* Q在S极后面串联电感,这个方法测试过,冲击电流没有改善。) d# \5 E+ U! S6 n( r  @4 B: j

点评

串电感都没有效果?估计冲击电流的脉宽太小。 你再找高手问问吧。  详情 回复 发表于 2015-6-16 09:55

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4#
发表于 2015-6-15 16:31 | 只看该作者
为什么是N管呢,你确定能完全打开?

点评

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。[/backcolor] 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。[/backcolor]  详情 回复 发表于 2015-6-15 17:20

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6#
发表于 2015-6-15 17:22 | 只看该作者
光辉 发表于 2015-6-15 17:20
1 j, X* X2 r7 s3 u8 u" L* e$ oG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 e. a" N) B' N. c5 s之所以选择NOMS,而不 ...
& Z9 t, ]4 a' e; a+ T
哦 又学了一点呢 谢谢/ |% B3 v6 Q9 a! n

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7#
发表于 2015-6-16 09:55 | 只看该作者
光辉 发表于 2015-6-15 14:46
1 d' C* \, }; ~$ s3 b; D# E在S极后面串联电感,这个方法测试过,冲击电流没有改善。

# [4 ?, [( k( m7 Z) O0 M+ ?串电感都没有效果?估计冲击电流的脉宽太小。
' R# B& ]% p5 W& }你再找高手问问吧。/ D; N! q9 g+ S3 o" S: ?+ a

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8#
发表于 2015-6-16 17:48 | 只看该作者
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9 a8 r3 q9 I) g3 Y& y
# [& M" T1 Q) ]9 F3 n& h
不怕功耗浪费可以考虑串个大功率小电阻& l" v* H7 Y2 W: G2 E

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9#
发表于 2015-6-16 20:49 | 只看该作者
延迟打开试试

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10#
发表于 2015-6-18 13:53 | 只看该作者
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

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11#
发表于 2015-6-18 17:02 | 只看该作者
#8  is good answer.
* L: p* p$ v+ g4 PSurge current is due to the capacitor load be charged at MOS turn on edge.
" B5 X- h6 `: ^* v' S3 ~A resistor limits the surge current peak but consume power at ON stage.

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12#
发表于 2015-6-19 20:59 | 只看该作者
fallen 发表于 2015-6-15 11:34
5 A6 n0 I( F: g, z; l串联电感

# j" }2 c$ a6 j; 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
) o$ Z2 g$ B( G$ R

点评

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。  详情 回复 发表于 2015-6-20 12:52

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13#
发表于 2015-6-19 20:59 | 只看该作者
楼主要加电阻之类的负载测试看看,加电容测试不合适

点评

不是加电容测试不合适,而是要求需要这麽大的电容。  详情 回复 发表于 2015-6-20 12:53

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14#
发表于 2015-6-20 12:52 | 只看该作者
myl593799546 发表于 2015-6-19 20:593 ^$ H: y, T6 @1 K5 ^- i( q: 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
' S8 @! a9 N3 B
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。
/ {/ L- h* w" I( s
& J/ D: F: T' X7 I. T, R' y$ d/ N( K! L0 r/ |- C
/ F* T8 D% p5 L. {: a, z$ q: ?

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15#
发表于 2015-6-20 12:53 | 只看该作者
myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59& d% J9 t; K" {8 |3 l- U8 t
楼主要加电阻之类的负载测试看看,加电容测试不合适
' T2 E6 y$ p' q4 `& o
不是加电容测试不合适,而是要求需要这麽大的电容。8 w. _! R! z) J' ?

点评

容性负载,这个冲击能消除?  详情 回复 发表于 2015-6-20 18:06
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