电源的缓启动电路分析
MOS管缓启动电路分析
图5所示为基于MOS管的自启动有源冲击电流限制法电路。MOS管Q1放在DC/DC电源模块的负电压输入端，在上电瞬间，DC/DC电源模块的第1脚电平和第4脚一样，然后控制电路按一定的速率将它降到负电压，电压下降的速度由时间常数C2*R2决定，这个斜率决定了最大冲击电流。
当Id电流达到负载的最大允许电流ID时，此时对应的栅级电压Vgs(pl)=Id/gFS由于此时Id电流恒定，因此栅极Vgs电压也恒定不变，见图3中的B-C，此时MOSFET处于相对稳定的恒流区，工作于放大器的状态
开通前，Vgd的电压为Vgs-Vds，为负压，进入米勒平台，Vgd的负电压绝对值不断下降，过0后转为正电压驱动电路的电流绝大部分流过CGD，以扫除米勒电容的电荷，因此栅极的电压基本维持不变Vds电压降低到很低的值后，米勒电容的电荷基本上被扫除，即图3中的C点，于是，栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高，如图3中的C-D，使MOSFET进一步完全导通
图1 AOT460栅极电荷特性
MOSFET的D和S极加电压为VDD，当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，输入电容Ciss充电，G和S极电压Vgs线性上升并到达门槛电压VGS(th)，Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id≈0A，没有漏极电流流过，Vds的电压保持VDD不变
当Vgs到达VGS(th)时，漏极开始流过电流Id，然后Vgs继续上升，Id也逐渐上升，Vds仍然保持VDD当Vgs到达米勒平台电压VGS(pl)时，Id也上升到负载电流最大值ID，Vds的电压开始从VDD下降
电路原理详细说明：
MOS管是电压控制器件，其极间电容等效电路如图4所示。
图4.带外接电容C2的N型MOS管极间电容等效电路
MOS管的极间电容栅漏电容Cgd、栅源电容Cgs、漏源电容Cds可以由以下公式确定：
实际中经常使用的缓启电路电源缓起电路分析
实际中经常使用的缓启电路电源缓起电路分析图为实际中经常使用的缓启电路。
缓启电路的一些应用要点如下：保险丝F1的作用是限制最大电流，一般采用慢融保险丝，保险丝的额定电流是板卡最大工作电流的2~3倍。
插入瞬间，电源电压首先对电容C1充电，当Q1的栅源电压达到开启电压时，Q1的源漏极间开始导通，利用MOSFET器件在可调电阻区的转移特性（输入栅源电压和输出源漏极电流之间近似线性关系），随着C1电容的充电，Q1的栅源电压提高，源漏极间电流按一定的斜率缓慢增大，从而达到缓启的目的。
同理，拔出时，C1和R1组成放电回路，通过控制栅源电压的下降速率来达到缓慢掉电，减少振荡的目的。
充电常数τ=(R1/R2)C1,放电常数τ=R1R2。
通过调整阻容器件的参数可以改变带电插拔保护电路的上电、掉电时间。
R3电阻可以吸收振荡能量，防止Q1发生自激振荡。
当MOSFET漏极接有差模电感（用于电压转换）时，掉电时会产生一个瞬间的反向高电压。
这个瞬间高电压通过反向二极管D2泄放。
Q1后面的电容C2主要起到滤波作用，在实际电路中，一般采用П型滤波电路，滤除电源纹波，改善电源质量。
对上述电路采用PSpice工具仿真，得到如图5所示的上电波形，通过调整R1、R2、C3的参数可以改变缓启时间，以适应实际使用的需要。
其中垂直上升线条表示＋5V系统电压，缓慢上升线条表示经过带电插拔保护电路获得的Vcc 板卡电压。
—————————————————————————————————————————————————————————————————我按照图搭了个电路R1=100KR2=1KR3=10KC1=4.7uF却无法得到文章描述的结果，我的结果是上电没有缓起，只有掉电的过程中电压是缓慢下降的更改了阻容参数也是如此何解请高手赐教！！！。
MOS管缓启动电路分析
MWRMOS管缓启动电路原理分析Version 1.0Project FTFBSection File Name 电源的缓启动电路原理分析Pages11Document Number: MWR-HW-XXXX-XX Revision: 1.0 Date: 2022-3-22Process Owner: songchangjiang Group:Rev. Date ECO# Originated by History1.0 2009-10-10 Song changjiang CreatedProject FTFBSectionFile Name 电源的缓启动电路原理分析Pages11Document Number: MWR-HW-XXXX-XX Revision: 1.0 Date: 2022-3-22Process Owner: songchangjiang Group: Hardware DevelopmentProcess Owner: songchangjiang Group: Hardware Development在电信工业和微波电路设计领域，普遍使用MOS管控制冲击电流的方达到电流缓启动的目的。
MOS管有导通阻抗Rds_on低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。
虽然电路比较简单，但只有吃透MOS管的相关开关特性后才能对这个电路有深入的理解。
本文首先从MOSFET的开通过程进行叙述：尽管MOSFET在开关电源、电机控制等一些电子系统中得到广泛的应用，但是许多电子工程师并没有十分清楚的理解MOSFET开关过程，以及MOSFET在开关过程中所处的状态一般来说，电子工程师通常基于栅极电荷理解MOSFET的开通的过程，如图1所示此图在MOSFET数据表中可以查到图1 AOT460栅极电荷特性MOSFET的D和S极加电压为VDD，当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，输入电容Ciss充电，G和S极电压Vgs线性上升并到达门槛电压VGS(th)，Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id≈0A，没有漏极电流流过，Vds的电压保持VDD不变当Vgs到达VGS(th)时，漏极开始流过电流Id，然后Vgs继续上升，Id也逐渐上升，Vds仍然保持VDD当Vgs到达米勒平台电压VGS(pl)时，Id也上升到负载电流最大值ID，Vds的电压开始从VDD下降Process Owner: songchangjiang Group: Hardware Development米勒平台期间，Id电流维持ID，Vds电压不断降低米勒平台结束时刻，Id电流仍然维持ID，Vds电压降低到一个较低的值米勒平台结束后，Id电流仍然维持ID，Vds电压继续降低，但此时降低的斜率很小，因此降低的幅度也很小，最后稳定在Vds=Id×Rds(on)因此通常可以认为米勒平台结束后MOSFET基本上已经导通对于上述的过程，理解难点在于为什么在米勒平台区，Vgs的电压恒定？驱动电路仍然对栅极提供驱动电流，仍然对栅极电容充电，为什么栅极的电压不上升？而且栅极电荷特性对于形象的理解MOSFET的开通过程并不直观因此，下面将基于漏极导通特性理解MOSFET开通过程MOSFET的漏极导通特性与开关过程MOSFET的漏极导通特性如图2所示MOSFET与三极管一样，当MOSFET应用于放大电路时，通常要使用此曲线研究其放大特性只是三极管使用的基极电流、集电极电流和放大倍数，而MOSFET使用栅极电压、漏极电流和跨导图2 AOT460的漏极导通特性三极管有三个工作区：截止区、放大区和饱和区，MOSFET对应是关断区、恒流区和可变电阻区注意：MOSFET恒流区有时也称饱和区或放大区当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，Vgs的电压逐渐升高时，MOSFET的开通轨迹A-B-C-D如图3中的路线所示Process Owner: songchangjiang Group: Hardware Development图3 AOT460的开通轨迹开通前，MOSFET起始工作点位于图3的右下角A点，AOT460的VDD电压为48V，Vgs的电压逐渐升高，Id电流为0，Vgs的电压达到VGS(th)，Id电流从0开始逐渐增大A-B就是Vgs的电压从VGS(th)增加到VGS(pl)的过程从A到B点的过程中，可以非常直观的发现，此过程工作于MOSFET的恒流区，也就是Vgs电压和Id电流自动找平衡的过程，即Vgs电压的变化伴随着Id电流相应的变化，其变化关系就是MOSFET的跨导：Gfs=Id/Vgs，跨导可以在MOSFET数据表中查到当Id电流达到负载的最大允许电流ID时，此时对应的栅级电压Vgs(pl)=Id/gFS由于此时Id电流恒定，因此栅极Vgs电压也恒定不变，见图3中的B-C，此时MOSFET处于相对稳定的恒流区，工作于放大器的状态开通前，Vgd的电压为Vgs-Vds，为负压，进入米勒平台，Vgd的负电压绝对值不断下降，过0后转为正电压驱动电路的电流绝大部分流过CGD，以扫除米勒电容的电荷，因此栅极的电压基本维持不变VdsProcess Owner: songchangjiang Group: Hardware Development电压降低到很低的值后，米勒电容的电荷基本上被扫除，即图3中的C点，于是，栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高，如图3中的C-D，使MOSFET进一步完全导通C-D为可变电阻区，相应的Vgs电压对应着一定的Vds电压Vgs电压达到最大值，Vds电压达到最小值，由于Id电流为ID恒定，因此Vds的电压即为ID和MOSFET的导通电阻的乘积基于MOSFET的漏极导通特性曲线可以直观的理解MOSFET开通时，跨越关断区、恒流区和可变电阻区的过程米勒平台即为恒流区，MOSFET工作于放大状态，Id电流为Vgs电压和跨导乘积电路原理详细说明：MOS管是电压控制器件，其极间电容等效电路如图4所示。
100ms缓慢启动电路工作原理
100ms缓慢启动电路工作原理
缓慢启动电路的工作原理是通过控制电路的输出，使得电源电压、电流或者功率在一定时间内逐渐增加到设定值。
常见的缓慢启动电路包括软启动电路和斜升启动电路。
软启动电路通过在启动时逐渐充电或放电来实现缓慢启动的效果。
它通常包含电容器、电阻器和开关元件。
当开关元件接通时，电容器开始充电，此时输出电压或电流逐渐增加。
充电量的增加速率由电阻器的大小决定，通过调整电阻器的阻值可以控制输出的增加速度。
当输出达到设定值后，开关元件将完全接通，电路正常工作。
斜升启动电路通过调整电源电压或电流的斜升率来实现缓慢启动的效果。
它通常使用可变频率的PWM调制技术来控制电源输出的斜升率。
在启动阶段，PWM控制器会逐渐增加输出频率，使得电源输出电压或电流逐渐增加。
随着时间的推移，频率会逐渐增加，直到达到设定值。
通过调整PWM控制器的参数，可以控制输出的增加速度。
缓慢启动电路可以在启动峰值电流或电压下降等情况下保护电路和电器设备，避免损坏或者压力过大。
它广泛应用于各种电源电路、电机驱动器、功率放大器等需要缓慢启动的场合。
缓启动电路分析
定，因此栅极 Vgs 电压也恒定不变，见图 3 中的 B-C，此时MOSFET处于相对稳定的恒流区，工作于放大器 的状态 开通前，Vgd 的电压为 Vgs-Vds，为负压，进入米勒平台，Vgd 的负电压绝对值不断下降，过 0 后转为 正电压 驱动电路的电流绝大部分流过 CGD，以扫除米勒电容的电荷，因此栅极的电压基本维持不变 Vds 电压降低到很低的值后，米勒电容的电荷基本上被扫除，即图 3 中的 C 点，于是，栅极的电压在驱动电流的 充电下又开始升高，如图 3 中的 C-D，使MOSFET进一步完全导通 C-D 为可变电阻区，相应的 Vgs 电压对应着一定的 Vds 电压 Vgs 电压达到最大值，Vds 电压达到最小 值，由于 Id 电流为 ID 恒定，因此 Vds 的电压即为 ID 和MOSFET的导通电阻的乘积
公式中 MOS 管的反馈电容 Crss,输入电容 Ciss 和输出电容 Coss 的数值在 MOS 管的手册上可以查到。 电容充放电快慢决定 MOS 管开通和关断的快慢，Vgs 首先给 Cgs 充电，随着 Vgs 的上升，使得 MOS 管 从截止区进入恒流区(?)。进入恒流区(?)后，Ids 电流增大，但是 Vds 电压不变。随着 Vgs 的持续增大，MOS 管进入米勒平台区，在米勒平台区，Vgs 维持不变，电荷都给 Cgd 充电，Ids 不变，Vds 持续降低。在米勒平 台后期，MOS 管 Vds 非常小，MOS 进入了饱和导通期。为确保 MOS 管状态间转换是线性的和可预知的， 外接电容 C2 并联在 Cgd 上，如果外接电容 C2 比 MOS 管内部栅漏电容 Cgd 大很多，就会减小 MOS 管内部 非线性栅漏电容 Cgd 在状态间转换时的作用，另外可以达到增大米勒平台时间，减缓电压下降的速度的目 的。外接电容 C2 被用来作为积分器对 MOS 管的开关特性进行精确控制。控制了漏极电压线性度就能精确控 制冲击电流。 电路描述： 图 5 所示为基于 MOS 管的自启动有源冲击电流限制法电路。MOS 管 Q1 放在 DC/DC 电源模块的负电压 输入端，在上电瞬间，DC/DC 电源模块的第 1 脚电平和第 4 脚一样，然后控制电路按一定的速率将它降到负
通信系统电路单板电源缓启动的设计
成分和低频成分 ， 让电源电压的纹波变小． 单板电源
通信 系统 电路单板 电源缓启 动 的设 计
王 浩
（ 尔滨工程 大学 信 息与通信 工程 学院 ， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １００ ） ５ ０ １
摘 要： 电源模块在通信系统 电路单板 中发挥着非常重要 的作用 ， 其性能的优 良直接影 响单板工作 的稳定程度． 出利用防 提 反接 、 防过流器件配合 ＭＯ 管控制 电源 的缓慢启动 ， 以减小单板上电时冲击电流的强度 ， Ｓ 可 保护器件免受瞬间浪涌 电流的
第３ ８卷第 ３ 期 ２ １ 年 ３月 ０１
ｄｉ１． ６ ￣ｉ ｎ１０ — ７ Ｘ． １．３ ０ ｏ：０３ ９ ．ｓ ． ９ ６ １ ２ ０ ． ９ ９ ｓ ０ ０１ ０
应
用
科
技
Ｖｏ ＿ Ｎｏｊ Ｉ ３８． ． Ｍ ａ ．０１１ ｒ２
Ａｐｐ ｉ ｄ Ｓ ｉ ｎ ｅ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｌ ｃ ｅ ｃ ａ ｄ ｅ ｃ ｎ ｌｇ
一
般 的电源 模块 设计 中 ， 电源 的输入 端 和输 出
接 的电源缓启 动电路 ， 并且对其进行 了实 际的验证和 测量 ， 了通信行业 对于电源模块上 电时电源的电 达到 压幅值 和电流 幅值 、 电源信 号完整 Ｉ 生的要求．
端均 加有 滤波 电容 ， 以滤掉 电源 电压 当 中的高 频 可
mos管缓启动电路原理
mos管缓启动电路原理MOS管缓启动电路是现代电路设计中一种应用非常广泛的电路，主要是用于控制 MOS管在开关过程中的斜率，避免了大电流瞬间流入导致MOS管失效。
以下是围绕“MOS管缓启动电路原理”所写的文章。
1. 简介MOS管缓启动电路是指一种通过延长MOS管升降沿的时间的电路，达到缓慢放大MOS管电流的目的的电路。
MOS管缓启动电路的实现需要外加一个缓启动电路，通过这个缓启动电路对MOS管进行控制，使得MOS管的升降沿经过一段缓慢的过渡，从而避免了大电流瞬间流入导致MOS管失效。
2. 缓启动电路原理缓启动电路是通过加入一个 RC 函数，控制 MOS 管电压上升的缓慢过渡。
RC 函数可以通过不同的 RC 值来控制 MOS 管的缓动时间，使得 MOS 管有足够的时间去适应电路的变化，从而避免了电压瞬间过高，导致 MOS 管损坏。
缓启动电路可以简单的表示为下图中的电路图：[IMAGE]其中，R1 是一个MΩ 级别的电阻，C1通常使用 nF 级别的电容。
当 MOS管的门电压为低电平时，C1 充电，同时 R1 的阻值较大，这时MOS 管的电流也很小。
当 MOS管的门电压为高电平时，C1 相当于是一个高通滤波器，通过调节 RC 时间常数，使得 MOS 管的电流缓慢上升，从而达到了缓启动的目的。
3. 实现方法MOS缓启动电路的实现具有较为广泛的应用，主要有以下两种方法：（1）PFD和PFET双管缓启动电路这种电路采用两个 MOS管，其中 NPN 海德曼管（PFD）用来控制上升沿速度，PNP 型场效应管（PFET）则控制下降沿速度。
PFET 控制的下降沿速度较快，因此不用做太多的处理，PFD 控制的上升沿需要通过缓启动电路进行缓慢抬高。
[IMAGE]（2）RC电路缓启动电路这种电路使用 RC 电路进行缓启动。
在 MOS管驱动电路上加入RC 电路，使 MOS管的驱动信号经过 RC 衰减，从而达到了缓启动的效果。
缓启动电路原理
-48V电源缓启动原理2012年02月17日星期五 15:51现在大多数电子系统都要支持热插拔功能，所谓热插拔，也就是在系统正常工作时，带电对系统的某个单元进行插拔操作，且不对系统产生任何影响。
热插拔对系统的影响主要有两方面：其一，热插拔时，连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳，引起电源振荡，如下图所示：这个振荡过程会引起系统电源跌落，引起误码，或系统重启，也可能会引起连接器打火，引发火灾。
解决的办法就是延迟连接器的通电时间，在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电，等插入稳定后(t2后)再通电，即防抖动延时。
其二，热插拔时，由于系统大容量储能电容的充电效应，系统中会出现很大的冲击电流，大家都知道，电容在充电时，电流呈指数趋势下降(左下图)，所以在刚开始充电的时候，其冲击电流是非常大的。
此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管，所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制，使其按理想的趋势变化，如右上图所示，图中0~t1为电源缓启动时间。
综上所述，缓启动电路主要的作用是实现两项功能：1).防抖动延时上电；2).控制输入电流的上升斜率和幅值。
缓启动电路有两种类型：电压斜率型和电流斜率型。
电压斜率型缓启动电路结构简单，但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大，而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响，但是电路结构复杂。
下面重点介绍电压型缓启动电路。
设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。
MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。
通常情况下，在正电源中用PMOS，在负电源中使用NMOS。
下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路，我们来分析下缓启动电路的工作原理。
1).D1是嵌位二极管，防止输入电压过大损坏后级电路；2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能，实际应用中R2一般选20K欧姆，C1选4.7uF左右；3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道，要求R1的分压值大于D3的稳压值，实际应用中，R1一般选10K左右；4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率，实际应用中，R3一般选200K欧姆左右，C2取值为10 nF~100nF；5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡，要求R4、R5lt;<R3，R4取值一般为10～50欧姆之间，R5一般为2K欧姆；6).嵌位二极管D3的作用是保护MOS管Q1的栅-源极不被高压击穿；D2的作用是在MOS管导通后对R2、C1构成的防抖动延时电路和R3、C2构成的上电斜率控制电路进行隔离，防止MOS栅极充电过程受C1的影响。
电源的缓启动电路分析
电源的缓启动电路原理分析在电信工业和微波电路设计领域，普遍使用MOS管控制冲击电流的方达到电流缓启动的目的。
MOS管有导通阻抗Rds_on低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。
虽然电路比较简单，但只有吃透MOS管的相关开关特性后才能对这个电路有深入的理解。
本文首先从MOSFET的开通过程进行叙述：尽管MOSFET在开关电源、电机控制等一些电子系统中得到广泛的应用，但是许多电子工程师并没有十分清楚的理解MOSFET开关过程，以及MOSFET在开关过程中所处的状态一般来说，电子工程师通常基于栅极电荷理解MOSFET的开通的过程，如图1所示此图在MOSFET数据表中可以查到图1AOT460栅极电荷特性MOSFET的D和S极加电压为VDD，当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，输入电容Ciss充电，G和S极电压Vgs线性上升并到达门槛电压VGS(th)，Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id≈0A，没有漏极电流流过，Vds的电压保持VDD不变当Vgs到达VGS(th)时，漏极开始流过电流Id，然后Vgs继续上升，Id也逐渐上升，Vds仍然保持VDD当Vgs到达米勒平台电压VGS(pl)时，Id也上升到负载电流最大值ID，Vds的电压开始从VDD下降米勒平台期间，Id电流维持ID，Vds电压不断降低米勒平台结束时刻，Id电流仍然维持ID，Vds电压降低到一个较低的值米勒平台结束后，Id电流仍然维持ID，Vds电压继续降低，但此时降低的斜率很小，因此降低的幅度也很小，最后稳定在Vds=Id×Rds(on)因此通常可以认为米勒平台结束后MOSFET基本上已经导通对于上述的过程，理解难点在于为什么在米勒平台区，Vgs的电压恒定？驱动电路仍然对栅极提供驱动电流，仍然对栅极电容充电，为什么栅极的电压不上升？而且栅极电荷特性对于形象的理解MOSFET的开通过程并不直观因此，下面将基于漏极导通特性理解MOSFET开通过程MOSFET的漏极导通特性与开关过程MOSFET的漏极导通特性如图2所示MOSFET与三极管一样，当MOSFET应用于放大电路时，通常要使用此曲线研究其放大特性只是三极管使用的基极电流、集电极电流和放大倍数，而MOSFET使用栅极电压、漏极电流和跨导图2AOT460的漏极导通特性三极管有三个工作区：截止区、放大区和饱和区，MOSFET对应是关断区、恒流区和可变电阻区注意：MOSFET恒流区有时也称饱和区或放大区当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，Vgs的电压逐渐升高时，MOSFET的开通轨迹A-B-C-D如图3中的路线所示图3AOT460的开通轨迹开通前，MOSFET起始工作点位于图3的右下角A点，AOT460的VDD电压为48V，Vgs的电压逐渐升高，Id电流为0，Vgs的电压达到VGS(th)，Id电流从0开始逐渐增大A-B就是Vgs的电压从VGS(th)增加到VGS(pl)的过程从A到B点的过程中，可以非常直观的发现，此过程工作于MOSFET的恒流区，也就是Vgs电压和Id电流自动找平衡的过程，即Vgs电压的变化伴随着Id电流相应的变化，其变化关系就是MOSFET的跨导：Gfs=Id/Vgs，跨导可以在MOSFET数据表中查到当Id电流达到负载的最大允许电流ID时，此时对应的栅级电压Vgs(pl)=Id/gFS由于此时Id电流恒定，因此栅极Vgs电压也恒定不变，见图3中的B-C，此时MOSFET处于相对稳定的恒流区，工作于放大器的状态开通前，Vgd的电压为Vgs-Vds，为负压，进入米勒平台，Vgd的负电压绝对值不断下降，过0后转为正电压驱动电路的电流绝大部分流过CGD，以扫除米勒电容的电荷，因此栅极的电压基本维持不变Vds 电压降低到很低的值后，米勒电容的电荷基本上被扫除，即图3中的C点，于是，栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高，如图3中的C-D，使MOSFET进一步完全导通C-D为可变电阻区，相应的Vgs电压对应着一定的Vds电压Vgs电压达到最大值，Vds电压达到最小值，由于Id电流为ID恒定，因此Vds的电压即为ID和MOSFET的导通电阻的乘积基于MOSFET的漏极导通特性曲线可以直观的理解MOSFET开通时，跨越关断区、恒流区和可变电阻区的过程米勒平台即为恒流区，MOSFET工作于放大状态，Id电流为Vgs电压和跨导乘积电路原理详细说明：MOS管是电压控制器件，其极间电容等效电路如图4所示。
电动机延时起动电路及工作原理
电动机延时起动电路及工作原理电动机延时起动电路及工作原理1. 前言电动机作为现代工业生产中不可或缺的装置，广泛应用于各个领域。
在实际应用中，有时需要电动机在启动后有一定的延时才能开始正常工作。
这就需要设计一个延时起动电路来满足需求。
本文将深入探讨电动机延时起动电路的工作原理，并提供完整的解析和回顾。
2. 电动机延时起动电路的概述电动机延时起动电路是一种电气控制装置，通过控制电路中的定时器来实现电动机延时启动的功能。
该电路通常由计时器、继电器和电动机三部分组成。
在电路中，计时器被用来设置启动延时时间，继电器负责控制电动机的启动。
3. 电动机延时起动电路的工作原理为了更好地理解电动机延时起动电路的工作原理，我们将按照从简到繁的方式进行解析。
3.1 简单的电动机延时起动电路最简单的电动机延时起动电路由计时器与继电器组成。
当电路通电时，计时器开始计时，并在设定的时间到达后触发继电器动作，从而使电动机开始启动。
这种简单的电路原理适用于对延时要求不高的场景，但无法满足更复杂的需求。
3.2 复杂的电动机延时起动电路对于延时起动时间的更精确控制和更多的功能需求，可以使用更复杂的电动机延时起动电路。
在这种电路中，除计时器和继电器外，还会引入各种传感器和控制装置。
通过这些装置，可以实现对电动机的启动时间、启动方式、启动速度等更精确的控制。
4. 个人观点和理解在我看来，电动机延时起动电路是一项非常实用的电气控制技术。
它不仅能满足各种精确的启动需求，还可以保护电动机和设备的安全运行。
通过合理设计和配置电动机延时起动电路，可以大大减少电机启动时的冲击和过电流现象，延长设备的使用寿命。
电动机延时起动电路也为我们提供了更多的创新空间。
通过结合传感器和控制装置，我们可以实现自动化、智能化的电动机控制系统，进一步提升生产效率和工作质量。
总结和回顾本文简要介绍了电动机延时起动电路的概念和工作原理，并提供了从简单到复杂的解析和探讨。
缓启动电路原理
-48V电源缓启动原理2012年02月17日星期五15:51现在大多数电子系统都要支持热插拔功能，所谓热插拔，也就是在系统正常工作时，带电对系统的某个单元进行插拔操作，且不对系统产生任何影响。
热插拔对系统的影响主要有两方面：其一，热插拔时，连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳，引起电源振荡，如下图所示：这个振荡过程会引起系统电源跌落，引起误码，或系统重启，也可能会引起连接器打火，引发火灾。
解决的办法就是延迟连接器的通电时间，在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电，等插入稳定后(t2后)再通电，即防抖动延时。
其二，热插拔时，由于系统大容量储能电容的充电效应，系统中会出现很大的冲击电流，大家都知道，电容在充电时，电流呈指数趋势下降(左下图)，所以在刚开始充电的时候，其冲击电流是非常大的。
此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管，所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制，使其按理想的趋势变化，如右上图所示，图中0~t1为电源缓启动时间。
综上所述，缓启动电路主要的作用是实现两项功能：1).防抖动延时上电；2).控制输入电流的上升斜率和幅值。
缓启动电路有两种类型：电压斜率型和电流斜率型。
电压斜率型缓启动电路结构简单，但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大，而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响，但是电路结构复杂。
下面重点介绍电压型缓启动电路。
设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。
MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。
通常情况下，在正电源中用PMOS，在负电源中使用NMOS。
下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路，我们来分析下缓启动电路的工作原理。
1).D1是嵌位二极管，防止输入电压过大损坏后级电路；2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能，实际应用中R2一般选20K欧姆，C1选4.7uF左右；3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道，要求R1的分压值大于D3的稳压值，实际应用中，R1一般选10K左右；4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率，实际应用中，R3一般选200K欧姆左右，C2取值为10 nF~100nF；5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡，要求R4、R5lt;<R3，R4取值一般为10～50欧姆之间，R5一般为2K欧姆；6).嵌位二极管D3的作用是保护MOS管Q1的栅-源极不被高压击穿；D2的作用是在MOS管导通后对R2、C1构成的防抖动延时电路和R3、C2构成的上电斜率控制电路进行隔离，防止MOS栅极充电过程受C1的影响。
电机延时启动控制电路工作原理
电机延时启动控制电路工作原理
电机延时启动控制电路是一种常用的电气控制装置，它通过一定的延时设置，实现电机在启动时延迟一定时间后再启动，以达到稳定运行的目的。
本文将详细介绍电机延时启动控制电路的工作原理及其应用。
电机延时启动控制电路主要由延时继电器、接触器、电容器、电阻器等元件组成。
在电机启动时，延时继电器接收到启动信号后，会延迟一段时间再闭合，使得接触器延迟闭合，从而延迟电机的启动。
这样可以有效地降低电机启动时的冲击电流，减少对电网的影响，延长电机和设备的使用寿命。
在工作原理方面，电机延时启动控制电路通过延时继电器内部的电路设计，实现了时间延迟功能。
当电机启动信号传入时，延时继电器内部的电路会延迟一定时间后才闭合，使得接触器延迟闭合，进而使电机延迟启动。
这种延时启动的方式可以有效地控制电机启动时的冲击电流，保护电网和设备。
电机延时启动控制电路在实际应用中具有广泛的用途。
首先，它可以用于大功率电机的启动，避免启动时的冲击电流对电网和设备造成损坏。
其次，它可以用于需要定时启动的设备，如空调、水泵等，通过设置延时时间，实现设备的自动启动。
此外，电机延时启动控制电路还可以用于需要顺序启动的多台电机，通过设置不同的延时时间，实现电机的顺序启动，避免同时启动造成的电网负荷过大。
总的来说，电机延时启动控制电路通过延时继电器的设计，实现了电机启动时的延时启动功能，有效地保护了电机和设备，降低了对电网的影响，提高了设备的可靠性和稳定性。
在实际应用中，合理使用电机延时启动控制电路，可以有效地提高设备的运行效率，延长设备的使用寿命，是一种非常实用的电气控制装置。
缓启动电路原理
2012年02月17日星期五 15:51现在大多数电子系统都要支持热插拔功能，所谓热插拔，也就是在系统正常工作时，带电对系统的某个单元进行插拔操作，且不对系统产生任何影响。
热插拔对系统的影响主要有两方面：其一，热插拔时，连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳，引起电源振荡，如下图所示：这个振荡过程会引起系统电源跌落，引起误码，或系统重启，也可能会引起连接器打火，引发火灾。
解决的办法就是延迟连接器的通电时间，在连接器抖动的那十几毫秒内((t1至t2)不给连接器通电，等插入稳定后(t2后)再通电，即防抖动延时。
其二，热插拔时，由于系统大容量储能电容的充电效应，系统中会出现很大的冲击电流，大家都知道，电容在充电时，电流呈指数趋势下降(左下图)，所以在刚开始充电的时候，其冲击电流是非常大的。
此冲击电流可能会烧毁设备电源保险管，所以在热插拔时必须对冲击电流进行控制，使其按理想的趋势变化，如右上图所示，图中0~t1为电源缓启动时间。
综上所述，缓启动电路主要的作用是实现两项功能：1).防抖动延时上电；2).控制输入电流的上升斜率和幅值。
缓启动电路有两种类型：电压斜率型和电流斜率型。
电压斜率型缓启动电路结构简单，但是其输出电流的变化受负载阻抗的影响较大，而电流斜率型缓启动电路的输出电流变化不受负载影响，但是电路结构复杂。
下面重点介绍电压型缓启动电路。
设计中通常使用MOS管来设计缓启动电路的。
MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。
通常情况下，在正电源中用PMOS，在负电源中使用NMOS。
下图是用NMOS搭建的一个-48V电源缓启动电路，我们来分析下缓启动电路的工作原理。
1).D1是嵌位二极管，防止输入电压过大损坏后级电路；2).R2和C1的作用是实现防抖动延时功能，实际应用中R2一般选20K欧姆，C1选左右；3).R1的作用是给C1提供一个快速放电通道，要求R1的分压值大于D3的稳压值，实际应用中，R1一般选10K左右；4).R3和C2用来控制上电电流的上升斜率，实际应用中，R3一般选200K欧姆左右，C2取值为10 nF~100nF；5).R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡，要求R4、R5lt;<R3，R4取值一般为10～50欧姆之间，R5一般为2K欧姆；6).嵌位二极管D3的作用是保护MOS管Q1的栅-源极不被高压击穿；D2的作用是在MOS管导通后对R2、C1构成的防抖动延时电路和R3、C2构成的上电斜率控制电路进行隔离，防止MOS栅极充电过程受C1的影响。
三相桥式整流电源输出缓启电路设计
三相桥式整流电源输出缓启电路设计摘要：本文介绍了一种基于单片机控制的三相桥式整流电源输出缓启电路，三相桥式整流电源拓扑中，输出直流母线一般会设计较大电容以保持直流输出电压的稳定输出。
在输入电压给定瞬间整流桥输出母线电压给电容充电，电容充电瞬间近似短路，会造成很大的输入浪涌电流，严重时会损坏主功率管。
通过分析浪涌电流产生的机理，提出一种基于单片机控制的输出电压缓启电路，在输出母线上设计MOSFET场效应管开关电路，从而实现三相交流输入给定瞬间输出电压的缓启动功能。
最后，给出三相桥式整流电源样机输出缓启电压试验测试波形。
关键词：整流电源、单片机、MOSFET中图分类号：TM4611引言目前国内大功率整流电源产品中，大都采用三相桥式拓扑，输出直流母线设计有不同容量的电容以实现能量存储和输出滤波功能，桥式拓扑在启动瞬间给输出母线电容充电，不可避免的会产生输入浪涌电流。
传统的抑制浪涌电流采用三相输入端加继电器并联功率电阻的方法，该方法需要在三相输入中的两相并联继电器串电阻网络，且继电器和功率电阻体积较大，无法满足整流电源小型化需求。
本文采用一种整流桥输出侧设置功率MOSFET以抑制输入浪涌电流，由单片机控制MOSFET的开通和关断，可以根据母线电容的大小灵活设置MOSFET开通时机，实现输出电压的缓启功能；在整流电源发生故障时，能够切断整流桥后端负载，确保后级设备不会损坏。
2三相桥式整流电源浪涌电流产生机理三相桥式整流电源拓扑如图1所示，该拓扑结构为三相半桥结构，主功率管选用MOSFET场效应管，在大功率应用场合MOSFET导通电阻较小，能够有效降低开关管导通损耗，提高整流电源效率，同时有利于处理功率开关管的散热问题。
图1 三相桥式拓扑由图1可知，当三相整流电源输入电压给定时，通过MOSFET体二极管不控整流后输出直流电压，给母线电容C充电，电容电压初始值为0V，充电瞬间电容近似短路，充电电流可由公式（1）计算得出。
三相四线PFC整流器缓启动探讨
三相四线PFC整流器缓启动探讨
1引言随着人们对环保要求的不断提高，对电网质量提出了新的要求。
目
前开关电源中普遍采用的功率因素校正技术，使输入电流波形跟踪市电输入波形，以限制开关电源的电流谐波对电网的污染。
在中大功率开关电源场合，三
相四线制PFC有着广泛应用。
一个高质量的电源系统不仅需要好的动态和静态
指标，系统的平滑启动也是必不可少的。
电源系统动态指标和静态指标的调节
在很多论文中都有讨论，这些可以通过配置补偿网络调节系统的闭环参数来完成。
本文分析了三相四线PFC缓启动可能造成大电流冲击的一些原因，并给出
控制这些冲击的方法。
2问题描述系统所采用的三相四线PFC电路如图（1）
所示。
在这里选用SCR缓启动，虽然它对系统的效率有点影响，但从系统的稳
定可靠方面来讲，在做大功率设计时常用SCR代替接触器加缓冲电阻启动。
（1）其中Uc是SCR导通瞬间交流电容两端的电压，Rc是交流电容的容抗。
由于电容上的电压是阶跃形式出现的，其谐波高频成分很大，电容等效阻抗很低。
致使SCR导通瞬间流过交流电容的电流很大。
（2）其中，usa~usc为网侧输入三相电压，ia~ic为三相输入电流，R为电感的等效内阻，Uoa~Uoc为直流侧电压。
，
经过CLARK变换、PARK变换以及解偶后，系统方程可简化为
（3）直流侧电压为，忽略wLiq和wLid的影响，电感的电流由交流侧电压Usd和直流侧电压决定，其电路简化后如图5所示。
在刚开启PFC时，直流电压Ud还未确定。
由于PFC开启的过程没有缓启动，。
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MWR
电源的缓启动电路原理分析
Version 1.0
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Section File Name 电源的缓启动电路原理分析Pages10Document Number: MWR-HW-XXXX-XX Revision: 1.0 Date: 2022-3-23
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1.0 2009-10-10 Song changjiang Created
在电信工业和微波电路设计领域，普遍使用MOS管控制冲击电流的方达到电流缓启动的目的。
MOS管有导通阻抗Rds_on低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以构成缓慢启动电路。
虽然电路比较简单，但只有吃透MOS管的相关开关特性后才能对这个电路有深入的理解。
本文首先从MOSFET的开通过程进行叙述：
尽管MOSFET在开关电源、电机控制等一些电子系统中得到广泛的应用，但是许多电子工程师并没有十分清楚的理解MOSFET开关过程，以及MOSFET在开关过程中所处的状态一般来说，电子工程师通常基于栅极电荷理解MOSFET的开通的过程，如图1所示此图在MOSFET数据表中可以查到
图1 AOT460栅极电荷特性
MOSFET的D和S极加电压为VDD，当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，输入电容Ciss充电，G和S极电压Vgs线性上升并到达门槛电压VGS(th)，Vgs上升到VGS(th)之前漏极电流Id≈0A，没有漏极电流流过，Vds的电压保持VDD不变
当Vgs到达VGS(th)时，漏极开始流过电流Id，然后Vgs继续上升，Id也逐渐上升，Vds仍然保持VDD当Vgs到达米勒平台电压VGS(pl)时，Id也上升到负载电流最大值ID，Vds的电压开始从VDD下降
米勒平台期间，Id电流维持ID，Vds电压不断降低
米勒平台结束时刻，Id电流仍然维持ID，Vds电压降低到一个较低的值米勒平台结束后，Id电流仍然维持ID，Vds电压继续降低，但此时降低的斜率很小，因此降低的幅度也很小，最后稳定在
Vds=Id×Rds(on)因此通常可以认为米勒平台结束后MOSFET基本上已经导通
对于上述的过程，理解难点在于为什么在米勒平台区，Vgs的电压恒定？驱动电路仍然对栅极提供驱动电流，仍然对栅极电容充电，为什么栅极的电压不上升？而且栅极电荷特性对于形象的理解MOSFET的开通过程并不直观因此，下面将基于漏极导通特性理解MOSFET开通过程
MOSFET的漏极导通特性与开关过程
MOSFET的漏极导通特性如图2所示MOSFET与三极管一样，当MOSFET应用于放大电路时，通常要使用此曲线研究其放大特性只是三极管使用的基极电流、集电极电流和放大倍数，而MOSFET使用栅极电压、漏极电流和跨导
图2 AOT460的漏极导通特性
三极管有三个工作区：截止区、放大区和饱和区，MOSFET对应是关断区、恒流区和可变电阻区注意：MOSFET恒流区有时也称饱和区或放大区当驱动开通脉冲加到MOSFET的G和S极时，Vgs的电压逐渐升高时，MOSFET的开通轨迹A-B-C-D如图3中的路线所示
图3 AOT460的开通轨迹
开通前，MOSFET起始工作点位于图3的右下角A点，AOT460的VDD电压为48V，Vgs的电压逐渐升高，Id电流为0，Vgs的电压达到VGS(th)，Id电流从0开始逐渐增大
A-B就是Vgs的电压从VGS(th)增加到VGS(pl)的过程从A到B点的过程中，可以非常直观的发现，此过程工作于MOSFET的恒流区，也就是Vgs电压和Id电流自动找平衡的过程，即Vgs电压的变化伴随着Id电流相应的变化，其变化关系就是MOSFET的跨导：Gfs=Id/Vgs，跨导可以在MOSFET数据表中查到
当Id电流达到负载的最大允许电流ID时，此时对应的栅级电压Vgs(pl)=Id/gFS由于此时Id电流恒定，因此栅极Vgs电压也恒定不变，见图3中的B-C，此时MOSFET处于相对稳定的恒流区，工作于放大器的状态
开通前，Vgd的电压为Vgs-Vds，为负压，进入米勒平台，Vgd的负电压绝对值不断下降，过0后转为正电压驱动电路的电流绝大部分流过CGD，以扫除米勒电容的电荷，因此栅极的电压基本维持不变Vds 电压降低到很低的值后，米勒电容的电荷基本上被扫除，即图3中的C点，于是，栅极的电压在驱动电流的充电下又开始升高，如图3中的C-D，使MOSFET进一步完全导通
C-D为可变电阻区，相应的Vgs电压对应着一定的Vds电压Vgs电压达到最大值，Vds电压达到最小值，由于Id电流为ID恒定，因此Vds的电压即为ID和MOSFET的导通电阻的乘积
基于MOSFET的漏极导通特性曲线可以直观的理解MOSFET开通时，跨越关断区、恒流区和可变电阻区的过程米勒平台即为恒流区，MOSFET工作于放大状态，Id电流为Vgs电压和跨导乘积
电路原理详细说明：
MOS管是电压控制器件，其极间电容等效电路如图4所示。
图4. 带外接电容C2的N型MOS管极间电容等效电路
MOS管的极间电容栅漏电容Cgd、栅源电容Cgs、漏源电容Cds可以由以下公式确定：
公式中MOS管的反馈电容Crss,输入电容Ciss和输出电容Coss的数值在MOS管的手册上可以查到。
电容充放电快慢决定MOS管开通和关断的快慢，Vgs首先给Cgs 充电，随着Vgs的上升，使得MOS管从截止区进入恒流区。
进入恒流区后，Ids电流增大，但是Vds电压不变。
随着Vgs的持续增大，MOS管进入米勒平台区，在米勒平台区，Vgs维持不变，电荷都给Cgd 充电，Ids不变，Vds持续降低。
在米勒平台后期，MOS管Vds非常小，MOS进入了饱和导通期。
为确保MOS管状态间转换是线性的和可预知的，外接电容C2并联在Cgd上，如果外接电容C2比MOS管内部栅漏电容Cgd大很多，就会减小MOS管内部非线性栅漏电容Cgd在状态间转换时的作用，另外可以达到增大米勒平台时间，减缓电压下降的速度的目的。
外接电容C2被用来作为积分器对MOS管的开关特性进行精确控制。
控制了漏极电压线性度就能精确控制冲击电流。
电路描述：
图5所示为基于MOS管的自启动有源冲击电流限制法电路。
MOS管 Q1放在DC/DC电源模块的负电压输入端，在上电瞬间，DC/DC电源模块的第1脚电平和第4脚一样，然后控制电路按一定的速率将它降到负
电压，电压下降的速度由时间常数C2*R2决定，这个斜率决定了最大冲击电流。
C2可以按以下公式选定：
R2由允许冲击电流决定：
其中Vmax为最大输入电压，Cload为C3和DC/DC电源模块内部电容的总和，Iinrush为允许冲击电流的幅度。
图5 有源冲击电流限制法电路
D1是一个稳压二极管，用来限制MOS管 Q1的栅源电压。
元器件R1，C1和D2用来保证MOS管Q1在刚上电时保持关断状态。
具体情况是：
上电后，MOS管的栅极电压要慢慢上升，当栅源电压Vgs高到一定程度后，二极管D2导通，这样所有的电荷都给电容C1以时间常数R1×C1充电，栅源电压Vgs以相同的速度上升，直到MOS管Q1导通产生冲击电流。
以下是计算C1和R1的公式：
其中Vth为MOS管Q1的最小门槛电压，VD2为二极管D2的正向导通压降，Vplt为产生Iinrush 冲击电流时的栅源电压。
Vplt可以在MOS管供应商所提供的产品资料里找到。
MOS管选择
以下参数对于有源冲击电流限制电路的MOS管选择非常重要：
l 漏极击穿电压 Vds
必须选择Vds比最大输入电压Vmax和最大输入瞬态电压还要高的MOS管，对于通讯系统中用的MOS 管，一般选择Vds≥100V。
l 栅源电压Vgs
稳压管D1是用来保护MOS管Q1的栅极以防止其过压击穿，显然MOS管Q1的栅源电压Vgs必须高于稳压管D1的最大反向击穿电压。
一般MOS管的栅源电压Vgs为20V，推荐12V的稳压二极管。
l 导通电阻Rds_on.
MOS管必须能够耗散导通电阻Rds_on所引起的热量，热耗计算公式为：
其中Idc为DC/DC电源的最大输入电流，Idc由以下公式确定：
其中Pout为DC/DC电源的最大输出功率，Vmin为最小输入电压，η为DC/DC电源在输入电压为Vmin输出功率为Pout时的效率。
η可以在DC/DC电源供应商所提供的数据手册里查到。
MOS管的Rds_on 必须很小，它所引起的压降和输入电压相比才可以忽略。
图6. 有源冲击电流限制电路在75V输入，DC/DC输出空载时的波形
设计举例
已知： Vmax=72V
Iinrush=3A
选择MOS管Q1为IRF540S
选择二极管D2为BAS21
按公式（4）计算：C2>>1700pF。
选择C2=0.01μF;
按公式（5）计算：R2=252.5kW。
选择 R2=240kW，选择 R3=270W<<R2;
按公式（7）计算：C1=0.75μF。
选择C1=1μF;
按公式（8）计算：R1=499.5W。
选择 R1=1kW
图6所示为图5 电路的实测波形，其中DC/DC电源输出为空载。