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，兩個連接器的機械接觸，觸點在瞬間會出現(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，會產(chǎn)生較大的脈沖電流，有時候會看到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、采用緩啟動電路的好處

1、延緩輸入電源的上電時間：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，會有抖動的影響。

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

三、緩啟動電路的幾種方式

1、選擇帶緩啟動的芯片

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

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

舉例說明：假設(shè)希望緩啟動上升時間為 100ms，按照一階 RC 充電電路中，電容電壓達到約 95% 所需時間近似為 3 個時間常數(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，可選取接近的標準電容值如 3.3μF 。

2、MOS管實現(xiàn)緩啟動電路

當芯片不帶緩啟動電路，或自帶的緩啟動電路達不到想要的效果時，我們該如何？

一般緩啟電路都可以由MOS管來設(shè)計，因為MOS管有很低的導(dǎo)通電阻以及驅(qū)動電路簡單，所以用途廣泛。如下電路圖，下面詳細說說該電路是如何設(shè)計的。

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的作用是實現(xiàn)防抖動延時功能；

③R1的作用是給C1提供一個快速放電的回路，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。

圖中為PMOS，做開關(guān)管的時候，電流是從S流到D端。

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

假設(shè)pmos型號為AO3401。

查看數(shù)據(jù)手冊，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Vds和Id的曲線關(guān)系圖可以看出Vgs=-10V時，管子導(dǎo)通的速度最快（導(dǎo)通速度越快，彌勒平臺停留的時間越短，功耗越?。?，且沒有超過要求的最大值。一般PMOS驅(qū)動電壓都設(shè)置為Vgs=-10V。

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

原理分析：

1、當12V電源接通瞬間，C1未充電，Vgs＝0，MOS不導(dǎo)通。

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

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。這一過程的時間與C1的充電速度，MOS的特性，負載特性都有關(guān)系，可粗略計算，還需實測調(diào)整。

需要注意的是：

1、緩啟動的時間常數(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

因為一般大功率MOS管的G，S間擊穿電壓在20V左右，電壓過高，會損壞MOS管（現(xiàn)在很多單板上在電容兩端并聯(lián)了一個穩(wěn)壓管就是起這個作用的），但也不能低于10V，因為一般大功率MOS管的D，S間電阻Rds（on）都需要Vgs達到10V后才達到最小值（一般在＜0.1ohm量級）。

2、緩啟動的延遲時間不能太長

緩啟動關(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，造成邊沿時間太長，MOS管將因為功耗過大而損壞。延時一般取幾十毫秒。

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