EDA365电子工程师网

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？
7 `6 }4 Z3 V- x1 |8 M5 ~
    谢谢！

- X5 Y& E' ^! m/ f1 ^1 w: D

4 Z' d! t  u: b- m) h

上电冲击电流.png (106.09 KB, 下载次数: 1)

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 11:347 ]  ?0 g5 E8 S& @
串联电感
! `& H  |: Q. E' ?, z! r7 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。5 u4 K1 P+ p1 f* M  ~  L
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 16:31" F6 R8 ]5 B- C3 ~# g6 k
为什么是N管呢，你确定能完全打开？

; t( ^, @8 _* @. b" lG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' n: h5 y0 _! v) j) i+ y0 t" _; @$ ^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。
, J1 {5 f7 g  E% y9 T4 S7 e
2 l( E5 v' O! ]1 D  Q2 O
作者: cmg227    时间: 2015-6-15 17:22
光辉 发表于 2015-6-15 17:20
  b$ O; ~; @& p: ]/ jG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。
" [9 d9 y9 `% {1 y! }之所以选择NOMS，而不 ...
+ S, ~% A, d7 ^2 F. a; C
哦 又学了一点呢 谢谢5 f0 u9 E  f; @, _0 @0 _
作者: fallen    时间: 2015-6-16 09:55
光辉 发表于 2015-6-15 14:46% }- G2 y2 c5 Z# c/ n4 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。

* ~  a) V9 j1 x/ {8 h串电感都没有效果？估计冲击电流的脉宽太小。
2 L, b+ C# a3 G7 R, N6 p" z! {你再找高手问问吧。2 H- O0 d+ A0 G8 O* X  J
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0 h: j+ h: G6 @7 I" `5 f+ q

3 X0 B: a5 [$ K. y( B不怕功耗浪费可以考虑串个大功率小电阻5 X. Q6 _* j% T
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.
) r( N# z& d/ c9 ^, [6 \+ qSurge current is due to the capacitor load be charged at MOS turn on edge.
# }2 |" [2 s: qA 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! \4 Y# }  |# R/ g: n
串联电感
. ]( s/ F3 X7 }) w3 X
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
- ?( _) i/ M6 f! J. W
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 20:597 R  o- p3 k+ H4 v  C
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
" M4 t  _& Z& N
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。
& B% G2 ]! c( q" W  @+ W; X3 D. O- P- \6 y5 |
9 p  [* F# K2 X# {) Q  d% ?
' f: D* m* W/ b8 O: U0 I5 E6 u
作者: fallen    时间: 2015-6-20 12:53
myl593799546 发表于 2015-6-19 20:59+ V3 T! \& o1 M
楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适
& q; N+ T; X; h- H& r' K3 @
不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。9 }* e4 ^0 w" M: b$ h. G
作者: myl593799546    时间: 2015-6-20 18:06
fallen 发表于 2015-6-20 12:53+ j2 f3 D5 K8 D/ v6 V
不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。
6 K0 M. |& y$ r
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 18:06
: d/ Q" y+ T7 v4 L4 k0 J$ {. t容性负载，这个冲击能消除？

1 D5 T0 R9 t8 v# F3 U能否消除，不一定，至少可以减少一些。
5 Q( k& P- @+ d* \" K3 y比如软启动，PFC或者串电感都可以。, x7 ]; F( G) o& u0 |  K: D/ J8 p/ L
作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-23 08:34
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-23 08:34
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
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 08:375 m3 p8 v# \8 G+ P8 V* t  b0 S
使用软启动应该可以的吧，管子2 3脚并联启动电阻。

7 N8 A# [4 p/ l  k! a' y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( Q1 H" D! D  n4 d6 J" t- b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 M9 u( c8 \5 N: e& D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。
  m& ]2 z6 `. s. m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。
' U' S$ c, X1 \- Q: h9 v2 K, \' S8 C  a
8 P: l9 E/ [. Y) @: [( L
作者: CStaller    时间: 2015-6-24 14:06
光辉 发表于 2015-6-23 09:56
2 n0 X7 @9 h# M. u( i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。
+ Y, y0 \. p3 D; A' m4 H电路的后级通过连接器直 ...

" }) \5 \: U2 T$ ?估计你加电感太小了，要仔细看电感参数，不要饱和了8 T8 b8 M- S8 z0 ^) ]# [) R
作者: 斯坦隆平    时间: 2015-6-26 08:41
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 光辉    时间: 2015-6-26 11:22
斯坦隆平 发表于 2015-6-26 08:41" e2 H9 \- v2 E4 _6 a; p
对应用有影响吗，这应该是正常情况

: R+ B6 U% ]6 t6 F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& H, c% J, ?/ P& j
作者: 光辉    时间: 2015-6-26 11:23
CStaller 发表于 2015-6-24 14:06
. t2 T5 \. m) Z; S4 E估计你加电感太小了，要仔细看电感参数，不要饱和了

: U' m, e( V/ a! l; Y那应该怎么选择电感呢？一般需要选择多大的电感？3 e8 Z1 ?- Q# J9 a3 b' z
受单板空间的限制，电感的体积不能太大。
0 _" e# n+ `" D/ d3 y
作者: CStaller    时间: 2015-6-26 18:36
光辉 发表于 2015-6-26 11:23
" ], x. s5 u: v7 O; f( t4 ^那应该怎么选择电感呢？一般需要选择多大的电感？
& [; j1 G' G0 `! Z0 A" c/ B5 T受单板空间的限制，电感的体积不能太大。

$ Z4 u. [+ I# d7 j我估计至少mH级的，额定5A电流左右，体积不会小。。。
, [8 k; ]5 G& a9 B' b. c1 k具体参数可以仿真一下，或者试一下# _+ H) T8 U" Z* D
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' k0 P  f! J6 K5 M! R; h4 K, Q
我估计至少mH级的，额定5A电流左右，体积不会小。。。2 B# u) T$ g  s: W
具体参数可以仿真一下，或者试一下

& e1 f2 G; F; ]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 d* K4 `! f0 J
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。
3 D  O  {' G/ _5 Y- b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。
/ X  B, w4 w" t2 h5 R7 C; `+ |1 s3 T1 c, S, R8 r
+ w1 K: W0 L3 e; L1 u
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
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
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



欢迎光临 EDA365电子工程师网 (https://bbs.elecnest.cn/) Powered by Discuz! X3.2