一种增强型MOS管的软启动控制电路的制作方法

一种增强型mos管的软启动控制电路
技术领域
1.本实用新型涉及电路技术领域，具体涉及一种增强型mos管的软启动控制电路。


背景技术：

2.通常，业界会将增强型mos管(下简称mos管)用于母线电压上，以给负载端控制供电，起到开关作用；然而，当负载输入电容较大时，在mos管快速启动瞬间，会在母线电压上产生较大的冲击电流，从而造成母线电压跌落(极端情况还会烧毁mos管)，进而影响到负载的正常工作。
3.目前业界普遍使用大功率限流电阻，即将大功率限流电阻串接在mos管与负载之前，当mos管快速关闭导致的冲击电流产生时，该冲击电流可以在大功率限流电阻上被消耗掉，从而保证母线电压不被冲击电流拉低，进而确保了负载的正常工作。
4.然而，大功率电阻在消耗冲击电流时，发热量较大，会影响到周边温度敏感性元器件，从而对整个电路的精度造成较为严重的影响，此外，大功率的限流电阻，体积较大，成本较高。为此提出一种增强型mos管的软启动控制电路以解决以上问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种增强型mos管的软启动控制电路，解决现有技术存在的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.与mcu连接的电阻r83，电阻r83的另一端与三极管q2的b极连接，三极管q2的e极接地，在三极管q2的b极与e极之间并联有电阻r85与电容c116，且电阻r85与电容c116为并联关系，三极管q2的c极连接于电阻r81，电阻r77的一端与电阻r79和电阻r81相连接，电阻r77的另一端连接于母线电压；增强型mos管q1的s极连接于母线电压，g极与电阻r79的另一端相连接，d极与连接器j14的1、2管脚相连接，j14的3、4管脚接地；
8.在电阻r81与电阻r77之间连接有电阻r285的一端，电阻r285的另一端与电容c199相连接，c199的另一端与增强型mos管q1的d极相连接。
9.可选的，所述增强型mos管q1的d极连接于所述连接器j14的1、2管脚，所述连接器j14的3、4管脚接地。
10.可选的，所述电阻r285的阻值为1kohm，所述电容c199的容值为0.1uf，根据具体型号的增强型mos管g极-d极之间的寄生电容参数crss确定所述电阻r285与电容c199的值。
11.本实用新型提供了一种增强型mos管的软启动控制电路，具备以下有益效果：
12.该本实用新型提供的一种增强型mos管的软启动控制电路，极大降低了冲击电流
△
i对q1的影响，保护q1不会损坏，降低了电路失效率，而且整个电路仅需要添加一个小型贴片电阻与贴片电容就可以提升mos管的抗冲击电流能力，成本影响可以忽略不计，同时有效降低pcb的布板面积，且成本友好。
附图说明
13.图1为未添加任何软启措施的增强型pmos管的开关电路；
14.图2为添加一路阻容元器件后的增强型pmos管软启动的控制电路。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
16.请参阅图1-2，本实用新型提供的技术方案：
17.一种增强型mos管的软启动控制电路，以增强型pmos管为例，图1中未添加任何软启动措施，mcu连接于电阻r83的一端，电阻r83的另一端与三极管q2的b极连接，三极管q2的e极接地，在三极管q2的b极与e极之间并联有电阻r85与电容c116，且电阻r85与电容c116为并联关系，三极管q2的c极连接于电阻r81，电阻r77的一端与电阻r79和电阻r81相连接，电阻r77的另一端连接于母线电压(图中示例为24v，实际应用可做调整)；增强型mos管q1的s极连接于母线电压(图中示例为24v)，g极与电阻r79的另一端相连接，d极与连接器j14的1、2管脚相连接，j14的3、4管脚接地(实际应用可做调整)；mcu_do24为主控芯片(下简称mcu)提供的开启pmos q1的信号名称，当mcu_do24设置为高电平时，三极管q2饱和导通，进而控制q1开启，当mcu_do24设置为低电平时，三极管q2关闭，进而控制q1关闭(图1中，pmos为高电平开启，低电平关闭，不代表所有增强型mos的开启和关闭均要遵循上述高低电平规律)；此时，当负载前级输入电容较大，且q1不添加任何软启措施时，在q1开启的瞬间，q1本体有可能会承受较大的冲击电流，存在损坏风险。
18.图2中，在图1的基础上，增加一个电阻r285与电容c199，其中，电阻r285的一端连接在电阻r77与电阻r81的连接处，电阻r285的另一端与电容c199连接，电容c199的另一端与增强型mos管q1的d极连接；在增强型pmos管q1的g极-d极之间，添加一路阻容元器件，电阻电容均为通用封装形式，在q1的g极-d极之间，添加电阻r285与电容c199，即可完成q1的软启，推荐r285阻值为1kohm，推荐c199的容值为0.1uf，该电阻电容值并非固定，需要根据具体型号的增强型mos管g极-d极之间的寄生电容参数crss确定，电容c199与电容c116均无极性要求。
19.工作原理：本实用新型提供的一种增强型mos管的软启动控制电路，当三极管q2闭合时，g极电位与s极电位相同(即vsg＝0v)，满足q1关闭的条件，所以此时q1关闭；反之，当三极管q2开启时，g极电位低于s极电位(即vsg＞0v)，当vsg数值上升至q1规定的门限电压vsg(th)时，则满足q1开启的条件，所以此时q1准备开启；开启后的一段时间，vsg会进入到平台期，不随时间变化而变化，此平台称之为米勒平台，在该平台中，q1开启的速率最快，根据公式
△
i＝
△
u/
△
t，当
△
u/
△
t较大时，电流的变化量
△
i就会随之增大，在q1的g极-d极之间添加阻容(图中的r285与c199)，可以延长米勒平台的时间，从而降低q1的开启速率(降低
△
u/
△
t)，所以
△
i也会随之降低，从而保护q1不被冲击电流(较大的
△
u/
△
t)烧坏。
20.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范
围之内。


技术特征：
1.一种增强型mos管的软启动控制电路，其特征在于，包括：与mcu连接的电阻r83，电阻r83的另一端与三极管q2的b极连接，三极管q2的e极接地，在三极管q2的b极与e极之间并联有电阻r85与电容c116，且电阻r85与电容c116为并联关系，三极管q2的c极连接于电阻r81，电阻r77的一端与电阻r79和电阻r81相连接，电阻r77的另一端连接于母线电压；增强型mos管q1的s极连接于母线电压，g极与电阻r79的另一端相连接，d极与连接器j14连接，连接器j14的另一端接地；在电阻r81与电阻r77之间连接有电阻r285的一端，电阻r285的另一端与电容c199相连接，c199的另一端与增强型mos管q1的d极相连接。2.根据权利要求1所述的一种增强型mos管的软启动控制电路，其特征在于，所述增强型mos管q1的d极连接于所述连接器j14的1、2管脚，所述连接器j14的3、4管脚接地。3.根据权利要求1所述的一种增强型mos管的软启动控制电路，其特征在于，所述电阻r285的阻值为1kohm，所述电容c199的容值为0.1uf，根据具体型号的增强型mos管g极-d极之间的寄生电容参数crss确定所述电阻r285与电容c199的值。

技术总结
本实用新型公开了一种增强型MOS管的软启动控制电路，涉及电路技术领域，MCU连接于电阻R83，电阻R83与三极管Q2的B极连接，三极管Q2的E极接地，在三极管Q2的B极与E极之间并联有电阻R85与电容C116，三极管Q2的C极连接于电阻R81，电阻R77一端与电阻R79和电阻R81相连接，另一端连接于母线电压；Q1的S极连接于母线电压，G极与电阻R79的另一端相连接，D极与连接器J14连接，在电阻R81与电阻R77之间连接有电阻R285，电阻R285另一端与电容C199相连接，C199另一端与增强型MOS管Q1的D极连接；极大的降低了冲击电流


技术研发人员：马东军 张天亮
受保护的技术使用者：西安希德电子信息技术股份有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/10/13