MOSFET（三）：电源缓启动

一、缓启原因

       电源在进行插拔时，会有如下两种情况出现：

1. 电源连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳；
2. 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

        上述两种情况可能会引起连接器打火，引发火灾；也可能会引起系统电源跌落，导致误码或系统重启。

二、MOS特点

       MOS管有导通阻抗Rds低和驱动简单的特点，利用其米勒效应https://blog.youkuaiyun.com/VampireWolf/article/details/113241620，在电路设计中可以设计电源缓启动电路（通常情况下，在正电源中用PMOS，在负电源中使用NMOS），可以实现防抖动延时上电、控制输入电流的上升斜率和幅值等功能，提高电源稳定性。

三、电路分析

下图是用 NMOS 搭建的一个 -48V 电源缓启动电路：

• D1是嵌位二极管，防止输入电压过大损坏后级电路；
• R2和C1的作用是实现防抖动延时功能；
• 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;
• R3和C2用来控制上电电流的上升斜率；
• R4和R5的作用是防止MOS管自激振荡，要求R4、R5<<R3;
• 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。

四、电路仿真

        搭建仿真电路如下图所示：

        示波器仿真结果如下图，

        由波形可以看出，当 MOS的  （绿色）达到开启电压后，输入 VIN（红色）延迟一段时间后，达到 -48V，实现缓启动