【电源电路】PMOS防浪涌按捺电路阐发-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2022-10-13
下图是PMOS防浪涌电路的简化道理图。
起首说为甚么接纳PMOS,因为负压守旧，可与输出共地，若接纳NMOS,可就须要charge bump能力导通了。
此电路的道理：
防浪涌按捺电路的根基道理是操纵场效应管的电流缩小特征，节制输出电流从0逐步增添，迟缓的为输出侧电容充电，直至场效应管完整导通，从而防止因为输出侧电容的刹时短路特征致使发生的大电流。
任务进程首要分为三个阶段，上电阶段，C1充电阶段，Cin充电阶段。
1. 上电阶段
上电刹时，电容C1短路，PMOS管Q1的SG两头电压为0，Q1不导通，SD两头阻抗无限大，Cin上无电流。
2. C1充电阶段
输出给C1充电，充电时候常数约为R2*C1。跟着C1的充电,Q1的SG两头电压逐步回升，当达到PMOS管的开启电压Vth后，Q1导通。
3. Cin充电阶段
跟着C1两头电压逐步降低，Q1逐步导通，管子下流过的电流逐步增添，从而给Cin停止充电，充电时候常数为Rsd*Cin，Rsd为Q1导通时的等效电阻。
当C1两头的电压，达到R1两头在输出的分压时，充电竣事。Cin两头的电压达到输出电压时，充电竣事。
以上任务工程可由下图表现。Vc1是C1两头的电压。Vcin是Cin两头的电压，Icin是Cin流过的电流。
咱们来存眷下电流的波形，为甚么会如许？从0增添到最大，斜领先增大，后减小，尔后电流又疾速降落。
我试图想从公式上推导，发明高阶微分方程太难解出了，仍是理性的说吧。
PMOS上的电流实在首要与两条曲线有关，一个是mos的转移特征曲线,Vsg越大，-Id越大，那末电容充电电流的波形与转移特征分歧，另外一方面若不斟酌mos阻抗的变更，看成常数R,那末跟着电容电压增添，充电电流是愈来愈小的。
当二者达到一个均衡后，呈现最大电流。不过电路中有寄生参数，应当不能够让ic的电流不可导，以是在极值点是光滑过渡的。
RC参数的影响
要想电容充电电流小，充电慢，最简略的来讲便是增大时候常数，包含mos管你都能够看成阻抗来斟酌，最起头阻抗无限大，完整导通阻抗几近为0.
以是能够经由过程调理R2,C1可节制mos开启电压的回升速度，从而节制电流。固然在调理R2时，需同步调理R1,以确保电阻充足的功率降额或充足的开启电压。
MOS参数的影响
现实上，PMOS参数的差别也会影响浪涌电流，比方转移特征和Vth。
1）转移特征的影响
差别的转移特征会致使不异的VSG下，导通电流的差别，以下图所示。
2）Vth的影响
差别的Vth会致使MOS导通时电流的回升速度差别。假定MOS的电流缩小倍数不异，即转移特征曲线中斜率不异，Vth差别，致使不异VSG下，导通电流差别，Vth越小，导通电流越大。
MOS导通电流越大，Cin充电电流越大。而Cin总电荷量是必然的，由Q=CU=It可知，电流大，充电时候短，峰值电流大，而电流小，充电时候长，峰值电流小。
连系现实浪涌电流波形停止阐发。上电一段时候后，回路电流疾速回升，等效输出电容充电，电流达到峰值后，因为电容电压回升到必然值，充电电流减小，尔后后级电路启动，因为带载，电容电压被拉低，充电电流又会回升后回落，直到充电竣事。
在电路参数稳定的环境下，差别板卡测试成果差别，能够是因为MOS管差别致使，而MOS管的差别在现实操纵中很难保障，以是倡议调剂C1，R2，R1，如增大C1或R2，R1，可减小浪涌电流。因为全部电路启动时候的请求，RC不能太大，浪涌电流时候普通保障在2ms摆布。
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