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？

    谢谢！

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。。。
% U( ~8 ?4 A$ e) E( B具体参数可以仿真一下，或者试一下

3 _' d& ~6 N, q8 x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。
! b+ O. N9 r% S7 a- p! \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。
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。

- \- |( `! R, P& U, @
' X6 \  n8 F$ F- k( p9 I

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。

) C% w: V7 k# C- F& _' B! l: P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。
* N2 w4 M& b3 O( k( X- d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。
! c! z; r. y2 Q" w: x+ ?% _4 A6 R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。
& _, }' P1 i; r5 Y( v) @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。
& \9 t# o% E; q$ E: x( B
, y8 ~/ x/ f' d+ H

光辉

cmg227 发表于 2015-6-15 16:31
为什么是N管呢，你确定能完全打开？

! }- n1 h+ v. P# \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。
6 L; }3 ?# u" E, p- F; o* u' X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。

" S+ g1 y! o* v3 o6 p& X6 [

fallen

串联电感

光辉

fallen 发表于 2015-6-15 11:34
串联电感

0 ]& C. g) k6 ~% U( R1 \- K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' p, X+ t) y, g" d! Q

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。
之所以选择NOMS，而不 ...

哦 又学了一点呢 谢谢
& ~3 v( d: l' w! g7 U$ A

fallen

光辉 发表于 2015-6-15 14:46
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。
你再找高手问问吧。
& G2 s2 A- y; X4 b! o5 B8 j

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
: i* M4 P( m# M6 `$ i+ Q6 `8 ~) @
不怕功耗浪费可以考虑串个大功率小电阻
4 M& s& b* k7 _! q

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.
- o1 G0 z1 ^- x$ RA resistor limits the surge current peak but consume power at ON stage.

myl593799546

fallen 发表于 2015-6-15 11:34
0 [# P; [) [6 U; F1 l1 y7 ?6 ~串联电感

* y: {7 v3 j5 _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
, j, k, U9 y  G, \# K) c

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
楼主要加电阻之类的负载测试看看，加电容测试不合适

不是加电容测试不合适，而是要求需要这麽大的电容。
6 f$ I6 b( n8 Y( Q1 ~