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？

# a( u, I/ f- H& d

    谢谢！

- R/ ]( K/ f! u0 y) J6 O! d: [

& h" Y$ d* ~/ }

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。。。
6 F# ]9 z  E3 _* g8 y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。
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。
7 E8 n8 |) O; `5 t% r4 K8 A4 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。

9 \0 K7 x3 j/ Z, }7 b  w
) _8 _% j$ V7 ?

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。

, H8 x% ]! z1 \! h# Y) F) r( q* [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。
1 i& q) R# [+ J& Y9 e8 B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。
7 q$ S% c" L# r( H+ @! u( F% `

* B- \9 m$ Y9 @+ _: I

光辉

cmg227 发表于 2015-6-15 16:31
/ g" U8 j: u- q2 m7 _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。
# f" W5 T0 }3 s' k, V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。
3 S7 z1 r+ i% g9 \' ]2 F
, Y) k+ n* r5 D. \. t9 \, Z

fallen

串联电感

光辉

fallen 发表于 2015-6-15 11:34
串联电感

0 w& b8 D' S/ t( v+ G0 L' U! P$ 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。
7 t9 k4 F( z5 b

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
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。
) `' A3 `. _  o! g) O4 F之所以选择NOMS，而不 ...

3 y5 D) ?- h/ X( J) W* D1 l哦 又学了一点呢 谢谢

fallen

光辉 发表于 2015-6-15 14:46
' b$ s5 r1 ]% k4 z% \# _9 `在S极后面串联电感，这个方法测试过，冲击电流没有改善。

9 o0 T6 R, J& @; _9 j. h$ B) q串电感都没有效果？估计冲击电流的脉宽太小。
: R/ ]% H& l( b3 O你再找高手问问吧。
/ x" f: [+ ]4 {

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
5 }4 \' c- }( ~* q8 V
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
" Y* U. T% R) c% H" M# i, y串联电感

# n4 l4 m* B/ q3 M& o& ]1 o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
1 k) S3 s2 x6 {0 r" W2 A

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

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。

fallen

myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59
8 ^5 \% S9 I7 Q( H9 l. M楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适

! j9 }+ z: Q- t( E不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。