一、外部供電直接上電可能導(dǎo)致的問題

1、在熱拔插的過程中，兩個(gè)連接器的機(jī)械接觸，觸點(diǎn)在瞬間會(huì)出現(xiàn)彈跳，電源不穩(wěn)，發(fā)生震蕩。這期間系統(tǒng)工作可能造成不穩(wěn)定。

2、由于電路中存在濾波或大電解電容，在上電瞬間，會(huì)產(chǎn)生較大的脈沖電流，有時(shí)候會(huì)看到DC接頭有明顯的打火現(xiàn)象，這就可能引起電路的異常，造成各芯片的損壞。

二、采用緩啟動(dòng)電路的好處

1、延緩輸入電源的上電時(shí)間：電源輸入一般要求熱插拔，在插拔過程中，接觸是不穩(wěn)定的，會(huì)有抖動(dòng)的影響。

2、減少上電的沖擊電流：電源上電速度變慢，能有效減少?zèng)_擊電流。電源都會(huì)有濾波或者大的電解電容，上電瞬間，由于電容的充電，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，造成電源電壓抖動(dòng)，跌落，以及強(qiáng)烈的電磁輻射。

三、緩啟動(dòng)電路的幾種方式

1、選擇帶緩啟動(dòng)的芯片

如下圖SGM6623帶有使能腳，當(dāng)EN為高電平，芯片工作；當(dāng)EN為低電平，芯片不工作。

那么，我們可以將EN引腳加入一個(gè)RC延時(shí)電路，延緩芯片開啟的工作時(shí)間，達(dá)到緩啟動(dòng)的目的（如下為示意圖），通過調(diào)整RC的參數(shù)可實(shí)現(xiàn)緩啟動(dòng)的上升時(shí)間。

舉例說明：假設(shè)希望緩啟動(dòng)上升時(shí)間為 100ms，按照一階 RC 充電電路中，電容電壓達(dá)到約 95% 所需時(shí)間近似為 3 個(gè)時(shí)間常數(shù)（τ）來估算。則 3τ = 100ms，那么 τ = 100ms / 3 ≈ 33.3ms。

若選取電阻 R = 10kΩ ，根據(jù) τ = RC，可得電容 C = τ / R = 33.3×10?3s / 10×103Ω = 3.33μF，可選取接近的標(biāo)準(zhǔn)電容值如 3.3μF 。

2、MOS管實(shí)現(xiàn)緩啟動(dòng)電路

當(dāng)芯片不帶緩啟動(dòng)電路，或自帶的緩啟動(dòng)電路達(dá)不到想要的效果時(shí)，我們?cè)撊绾危?/p>

一般緩啟電路都可以由MOS管來設(shè)計(jì)，因?yàn)镸OS管有很低的導(dǎo)通電阻以及驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，所以用途廣泛。如下電路圖，下面詳細(xì)說說該電路是如何設(shè)計(jì)的。

該電路主要由D1，R1，R2，C1和Q10組成。

①D1是穩(wěn)壓二極管，防止輸入電壓過大損壞P-MOS管；

②C1和R2的作用是實(shí)現(xiàn)防抖動(dòng)延時(shí)功能；

③R1的作用是給C1提供一個(gè)快速放電的回路，要求R1跟R2之間的分壓值必須大于MOS導(dǎo)通電壓。

原理分析：

該電路中最重要的元器件就是P-MOS管，我們來一起回顧一下MOS管的基礎(chǔ)知識(shí)。

圖中為PMOS，做開關(guān)管的時(shí)候，電流是從S流到D端。

導(dǎo)通條件是：Ug ＜ Us，簡(jiǎn)單認(rèn)為Ug=Us截止。具體小多少，得看管子參數(shù)。

假設(shè)pmos型號(hào)為AO3401。

查看數(shù)據(jù)手冊(cè)，Vgs(th)最大值為-1.3，即Ug 至少要小于 Us有1.3V的電壓。

那到底取值多少合適呢？，查看手冊(cè)Vds和Id的曲線關(guān)系圖可以看出Vgs=-10V時(shí)，管子導(dǎo)通的速度最快（導(dǎo)通速度越快，彌勒平臺(tái)停留的時(shí)間越短，功耗越?。覜]有超過要求的最大值。一般PMOS驅(qū)動(dòng)電壓都設(shè)置為Vgs=-10V。

該電路中，電阻R1，R2和C1構(gòu)成了分壓式RC時(shí)間常數(shù)電路，C1并聯(lián)在Q10的GS極之間。

原理分析：

1、當(dāng)12V電源接通瞬間，C1未充電，Vgs＝0，MOS不導(dǎo)通。

2、過一段時(shí)間后，12V通過R2向C1充電，當(dāng)C1的電壓達(dá)到Vth時(shí)，MOS開始導(dǎo)通，這一階段，完成的是延時(shí)上電的作用。

3、MOS管開始導(dǎo)通后，Vgs繼續(xù)增加（最終在-10V左右），管子迅速打開，緩啟動(dòng)的輸出電壓逐漸升高直到與輸入電壓基本一致。在這一過程中，輸出電壓并不是瞬間跳變到最高的，因此，大大減輕了沖擊電流的干擾。這一過程的時(shí)間與C1的充電速度，MOS的特性，負(fù)載特性都有關(guān)系，可粗略計(jì)算，還需實(shí)測(cè)調(diào)整。

需要注意的是：

1、緩啟動(dòng)的時(shí)間常數(shù)電路必須確保電容充電完成后其電壓不能大于其Vgs最大電壓范圍

因?yàn)橐话愦蠊β蔒OS管的G，S間擊穿電壓在20V左右，電壓過高，會(huì)損壞MOS管（現(xiàn)在很多單板上在電容兩端并聯(lián)了一個(gè)穩(wěn)壓管就是起這個(gè)作用的），但也不能低于10V，因?yàn)橐话愦蠊β蔒OS管的D，S間電阻Rds（on）都需要Vgs達(dá)到10V后才達(dá)到最小值（一般在＜0.1ohm量級(jí)）。

2、緩啟動(dòng)的延遲時(shí)間不能太長(zhǎng)

緩啟動(dòng)關(guān)鍵器件MOS管在從截止到導(dǎo)通轉(zhuǎn)換的過程中瞬間功耗是非常大的，如果電容充電過于緩慢，造成邊沿時(shí)間太長(zhǎng)，MOS管將因?yàn)楣倪^大而損壞。延時(shí)一般取幾十毫秒。

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