在一片文章中看到作者在做一款年夜电压、年夜电流供电的产物，测试发现启动时的冲击电流很年夜，最年夜到达了14.2A，见下图示波器通道2的蓝色波形：
▲ 通道4的绿色波形是采样电阻的电压
其时作者没有履历，不知道若何去办理。
后来同事辅导说，办理这个问题必要增长缓启动电路，也叫软启动电路。
同事继续解释道：这个电路的供电是由一个PMOS节制通断的，软启动的设计是让PMOS的导通光阴变缓，电路上的做法是在PMOS的栅极和源极之间接一个适宜的电容，PMOS的导通光阴就会变缓了。
作者听了同窗的解答之后，在PMOS的栅极和源极之间接了一个电容，发现开机冲击电流降下来了。
试了几个分歧容值的电容，对应的后果纷歧样。末了作者选了一个适宜的电容换上去，电池的开机冲击电流降到了2.6A：
惋惜作者在文章中没有给出详细的原理图。
不外从作者的描写来看，差不多便是我之前写过的《带软开启功效的MOS管电源开关电路》。只是电路参数有区别，能经由过程的电流、能蒙受的耐压等纷歧样，然则软启动的原理是一样的。
作为上面案例的弥补，让我们重温一下MOS管电源开关电路软启动的原理。下面用来讲授的电路，以5V的电压为例，一样平常节制1A左右的电流的通断，已经年夜批量使用：
▲ 本文要讲授的电路
电源开关电路，常常用在各“功效模块”电路的电源通断节制，是常用电路之一。
本文要讲授的电源开关电路，是用MOS管实现的，且带 软开启功效，异常经典。
既然带“软”开启功效，不妨把这个电路懂得为一个“软”妹纸，让咱们深刻去相识她吧。
一、电路阐明
电源开关电路，尤其是MOS管电源开关电路，常常用在各“功效模块”电路的电源通断节制，如下框图所示：
▲ 框图中“1个MOS管符号”代表“1个完备的MOS管电源开关电路”
在设计时，只要增长一个电容（C1），一个电阻（R2），就可以实现软开启（soft start）功效。
▲ 电容C1、电阻R2实现软开启（soft start）功效
软开启，是指电源迟缓开启，以限定电源启动时的浪涌电流。
在没有做软开启时，电源电压的上升会比拟峻峭。
▲ 没有做软开启时，电源电压上升沿比拟峻峭
参加软开启功效后，电源开关会逐步打开，电源电压也就会逐步上升，上升沿会比拟平缓。
▲ 参加软开启功效，电源电压上升沿比拟平缓
浪涌电流可能会令电源体系突然不胜重负而失落电，导致体系不稳固。严重的可能会毁坏电路上的元器件。
▲ 浪涌电流时常导致体系不稳固，并可能毁坏电路元器件
电源上电过快过急，负载刹时加电，会突然索取异常年夜的电流。好比在电源电压是5V，负载是个年夜容量电容的时刻，电源刹时开启令电压刹时上升到达5V，电容充电电流会异常年夜。假如同样的光阴内电源电压只上升到2.5V，那么电流就小得多了。下面从数学上阐发一下。
电量 = 电容容量 * 电容两头的电压，即：
Q = C * U
同时 电量 = 电流 * 光阴，即：
Q = I * t
以是电流：
I = (CU) / t
从公式可以看出，当电容容量越年夜，电压越高，光阴越短，电流就会越年夜，从而形成浪涌电流。
年夜电容只是形成浪涌电流的缘故原由之一，其他负载也会引起浪涌电流。
二、原理阐发
1、节制电源开关的输入旌旗灯号 Control 为低电平或高阻时，三极管Q2的基极被拉低到地，为低电平，Q2不导通，进而MOS管Q1的Vgs = 0，MOS管Q1不导通，+5V_OUT 无输出。电阻R4是为了在 Control 为高阻时，将三极管Q2的基极固定在低电平，不让其浮空。
2、当电源 +5V_IN 刚上电时，要求节制电源开关的输入旌旗灯号 Control 为低电平或高阻，即封闭三极管Q2，从而封闭MOS管Q1。因 +5V_IN 还不稳固，不克不及将电源打开向后级电路输出。此时等效电路图如下：
此时电源 +5V_IN 刚上电，使MOS管G极与S极等电势，即Vgs = 0，令Q1封闭。
3、电源 +5V_IN 上电完成后，MOS管G极与S极两头均为5V，仍旧Vgs = 0。
4、此时将 Control 设为高电平（假设高电平为3.3V），则：
①三极管Q2的基极为0.7V，可算出基极电流Ibe为：
(3.3V - 0.7V) / 基极电阻R3 = 0.26mA
②三级管Q2饱和导通，Vce ≈ 0。电容C1经由过程电阻R2充电，即C1与G极相连真个电压由5V迟缓降落到0V，导致Vgs电压逐渐增年夜。
③MOS管Q1的Vgs迟缓增年夜，令其迟缓打开直至完全打开。终极Vgs = -5V。
④应用电容C1的充电光阴实现了MOS管Q1的迟缓打开（导通），实现了软开启的功效。
MOS管打开时的电流流向如下图所示：
5、电源打开后，+5V_OUT 输出为5V电压。此时将 Control 设为低电平，三极管Q2封闭，电容C1与G极相连端经由过程电阻R2放电，电压逐渐上升到5V，起到软封闭的后果。软封闭一样平常不是我们想要的，过慢地封闭电源，可能呈现体系不稳固等非常。进程如下图。
过慢地开启和封闭电源都可能导致电路体系非常，这个MOS管电源开关电路及其参数已颠末年夜批量使用验证，一样平常环境下可以直接照搬使用。
三、电路参数设定阐明
调整C1、R2的值，可以改动软启动的光阴。值增年夜，则光阴变长。反之亦然。
假如不想使用软开启功效，直接不上件电容C1即可。
使用原理图中所标型号的MOS管（WPM2341A-3/TR）， 经由过程的电流最好不要跨越1.75A，留至少30%的余量，而且要注意散热。余量是否足够，跟MOS管的温度有关，利用时要注意做好试验验证。
由于下图中该MOS管的数据手册说它跨越 2.5A会毁坏。
四、末了
关于电路的进修，愿望年夜家enjoy。
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