MOS 管 Q1 放在 DC/DC 电源模块的负电压 输入端,在上电瞬间,DC/DC 电源模块的第 1 脚电平和第 4 脚一样,然后控制电路按一定的速率将它降到负 电压,电压下降的速度由时间常数 C2*R2 决定,这个斜率决定了最大冲击电流。 C2 可以按以下公式选定: R2 由允许冲击电流决定: 其中 Vmax 为最大输入电压,Cload 为 C3 和 DC/DC 电源模块内部电容的总和,Iinrush 为允许冲击 电流的幅度。 图 5 有源冲击电流限制法电路 D1 是一个稳压二极管,用来限制 MOS 管 Q1 的栅源电压。元器件 R1,C1 和 D2 用来保证 MOS 管 Q1 在刚上电时保持关断状态。具体情况是: Page: 7 of 9 [键入文字] 上电后,MOS 管的栅极电压要慢慢上升,当栅源电压 Vgs 高到一定程度后,二极管 D2 导通,这样所有 的电荷都给电容 C1 以时间常数 R1× C1 充电,栅源电压 Vgs 以相同的速度上升,直到 MOS 管 Q1 导通产生冲 击电流。 以下是计算 C1 和 R1 的公式: 其中 Vth 为 MOS 管 Q1 的最小门槛电压,VD2 为二极管 D2 的正向导通压降,Vplt 为产生 Iinrush 冲击电流时的栅源电压。Vplt 可以在 MOS 管供应商所提供的产品资料里找到。 MOS 管选择 以下参数对于有源冲击电流限制电路的 MOS 管选择非常重要: l 漏极击穿电压 Vds 必须选择 Vds 比最大输入电压 Vmax 和最大输入瞬态电压还要高的 MOS 管,对于通讯系统中用的 MOS 管,一般选择 Vds≥100V。 l 栅源电压 Vgs 稳压管 D1 是用来保护 MOS 管 Q1 的栅极以防止其过压击穿,显然 MOS 管 Q1 的栅源电压 Vgs 必须高于 稳压管 D1 的最大反向击穿电压。一般 MOS 管的栅源电压 Vgs 为 20V,推荐 12V 的稳压二极管。 l 导通电阻 Rds_on. MOS 管必须能够耗散导通电阻 Rds_on 所引起的热量,热耗计算公式为: 其中 Idc 为 DC/DC 电源的最大输入电流,Idc 由以下公式确定: 其中 Pout 为 DC/DC 电源的最大输出功率,Vmin 为最小输入电压,η 为 DC/DC 电源在输入电压为 Vmin 输出功率为 Pout 时的效率。η 可以在 DC/DC 电源供应商所提供的数据手册里查到。MOS 管的 Rds_on 必须很小,它所引起的压降和输入电压相比才可以忽略。 Page: 8 of 9 [键入文字] 图 6. 有源冲击电流限制电路在 75V 输入,DC/DC 输出空载时的波形 设计举例 已知: Vmax=72V Iinrush=3A 选择 MOS 管 Q1 为 IRF540S 选择二极管 D2 为 BAS21 按公式(4)计算:C2>>1700pF。 选择 C2=0.01μF; 按公式(5)计算:R2=252.5kW。 选择 R2=240kW,选择 R3=270W<