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晶體管篇:關(guān)于負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流

發(fā)布時(shí)間:2021-10-14 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】負(fù)載開關(guān)Q1導(dǎo)通瞬間會(huì)暫時(shí)流過比穩(wěn)態(tài)電流大得多的電流。輸出側(cè)的負(fù)載容量CL的電荷接近零時(shí),向輸出VO施加電壓的瞬間會(huì)流過大充電電流。

 

關(guān)于負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流


負(fù)載開關(guān)Q1導(dǎo)通瞬間會(huì)暫時(shí)流過比穩(wěn)態(tài)電流大得多的電流。輸出側(cè)的負(fù)載容量CL的電荷接近零時(shí),向輸出VO施加電壓的瞬間會(huì)流過大充電電流。


這種流過大電流的現(xiàn)象稱作浪涌電流(Flash Current)。


浪涌電流的峰值大體可以通過輸入電壓VI、MOSFET Q1的RDS(on)和負(fù)載側(cè)負(fù)載容量CL的ESR確定,輸入電壓VIN變大時(shí),電流也相應(yīng)變大。


浪涌電流顯著變大時(shí),有可能會(huì)引起誤動(dòng)作和系統(tǒng)問題。


而且,在超過最大額定電流時(shí),有導(dǎo)致破壞的危險(xiǎn)。通過與MOSFET Q1的柵極、源極間電阻R1并聯(lián)追加電容器C2, 并緩慢降低Q1的柵極電壓,可以緩慢地使RDS(on)變小,從而可以抑制浪涌電流。


■負(fù)載開關(guān)等效電路圖


晶體管篇:關(guān)于負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流


關(guān)于Nch MOSFET負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流應(yīng)對(duì)措施


■Nch MOSFET負(fù)載開關(guān)等效電路圖

Nch MOSFET 負(fù)載開關(guān):RSQ020N03

VIN=5V, IO=1A,Q1_1G=1V→12V

Q2 OFF時(shí),負(fù)載SWQ1 ON。(Q1的柵極電壓設(shè)定在VO(VGSQ1)之上。)

Q2 ON時(shí),負(fù)載SWQ1 OFF。

Q1 ON時(shí),由于會(huì)流過浪涌電流,所以作為應(yīng)對(duì)措施追加C2。


晶體管篇:關(guān)于負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流


晶體管篇:關(guān)于負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流


關(guān)于負(fù)載開關(guān)OFF時(shí)的逆電流


即使在負(fù)載開關(guān)Q1從ON到OFF時(shí),由于存在輸出側(cè)負(fù)載容量CL,所以輸出VO引腳的電壓會(huì)殘留一定時(shí)間。


輸入VI側(cè)比輸出VO側(cè)電壓低時(shí),由于MOSFET Q1的漏極、源極間存在寄生二極管,所以有時(shí)寄生二極管導(dǎo)通會(huì)發(fā)生從輸出VO側(cè)到輸入VIN側(cè)的逆電流。


要注意,不要超過MOSFET Q1的額定電流值。


關(guān)于輸入旁路電容器CIN的容量值,請(qǐng)?jiān)诔浞痔接懾?fù)載側(cè)條件、上升時(shí)間后再?zèng)Q定。


■負(fù)載開關(guān)等效電路圖


晶體管篇:關(guān)于負(fù)載開關(guān)ON時(shí)的浪涌電流


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