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晶体管篇:关于负载开关ON时的浪涌电流

发布时间:2021-10-14 责任编辑:lina

【导读】负载开关Q1导通瞬间会暂时流过比稳态电流大得多的电流。输出侧的负载容量CL的电荷接近零时,向输出VO施加电压的瞬间会流过大充电电流。

 

关于负载开关ON时的浪涌电流


负载开关Q1导通瞬间会暂时流过比稳态电流大得多的电流。输出侧的负载容量CL的电荷接近零时,向输出VO施加电压的瞬间会流过大充电电流。


这种流过大电流的现象称作浪涌电流(Flash Current)。


浪涌电流的峰值大体可以通过输入电压VI、MOSFET Q1的RDS(on)和负载侧负载容量CL的ESR确定,输入电压VIN变大时,电流也相应变大。


浪涌电流显著变大时,有可能会引起误动作和系统问题。


而且,在超过最大额定电流时,有导致破坏的危险。通过与MOSFET Q1的栅极、源极间电阻R1并联追加电容器C2, 并缓慢降低Q1的栅极电压,可以缓慢地使RDS(on)变小,从而可以抑制浪涌电流。


■负载开关等效电路图


晶体管篇:关于负载开关ON时的浪涌电流


关于Nch MOSFET负载开关ON时的浪涌电流应对措施


■Nch MOSFET负载开关等效电路图

Nch MOSFET 负载开关:RSQ020N03

VIN=5V, IO=1A,Q1_1G=1V→12V

Q2 OFF时,负载SWQ1 ON。(Q1的栅极电压设定在VO(VGSQ1)之上。)

Q2 ON时,负载SWQ1 OFF。

Q1 ON时,由于会流过浪涌电流,所以作为应对措施追加C2。


晶体管篇:关于负载开关ON时的浪涌电流


晶体管篇:关于负载开关ON时的浪涌电流


关于负载开关OFF时的逆电流


即使在负载开关Q1从ON到OFF时,由于存在输出侧负载容量CL,所以输出VO引脚的电压会残留一定时间。


输入VI侧比输出VO侧电压低时,由于MOSFET Q1的漏极、源极间存在寄生二极管,所以有时寄生二极管导通会发生从输出VO侧到输入VIN侧的逆电流。


要注意,不要超过MOSFET Q1的额定电流值。


关于输入旁路电容器CIN的容量值,请在充分探讨负载侧条件、上升时间后再决定。


■负载开关等效电路图


晶体管篇:关于负载开关ON时的浪涌电流


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