采用NMOS管搭建软启动电路时,通常选用增强型结构并将其接入电源负极,且需满足下述工作要求:
①导通电压要求:需保证 Vgs> Vth(开启阈值),确保MOSFET能够正常导通;
②软启动工作机制:借助外部辅助电路(例如RC网络或专用集成芯片),使栅极电压缓慢提升。随着栅极电压的逐步升高,MOS管沟道电阻会随之逐渐减小,进而抑制并平缓上电过程中产生的浪涌电流;当栅极电压升高至Vgs> Vth的状态时,NMOS管会从渐进导通状态过渡至完全导通状态。
NMOS管在不同类型电源电路中的缓启动应用电路如下:
一、正向输出电源的N型MOS管缓启动电路
如图所示:


该电路接通电源初期,电阻R1会立即为电容C1充电,此时C1可视为短路状态,二极管D1同步导通,将MOS管Q的栅极电压拉至低位,此时NMOS管的栅源电压Vgs<Vth,Q处于截止状态。
随着C1充电过程的持续推进,C1两端电压逐步升高,栅极电压也随之上升;当栅源电压达到Vgs>Vth(导通阈值)时,MOS管Q导通,实现电源负极的连通,顺利完成软启动流程。
软启动完成后,二极管D1处于截止状态,主要发挥隔离C1两端电压的作用。
稳压管ZD1用于钳制MOS管Q的栅源极电压,起到保护Q管免受电压冲击的作用。
二、NMOS管在负极性供电电路中的缓启动电路
如图所示:


该电路集成了-48V供电系统的缓启动、过压防护及防反接功能。
NMOS管Q采用串联方式接入电路负极端,其漏极与输出端相连,源极则接入输入端。
电路接通电源的初始阶段,电阻R2对电容C1进行充电,此时C1可看作短接状态,MOS管Q的栅极电压也同步为-48V。在此状态下,栅源电压Vgs<Vth(Q管导通阈值),因此Q管处于截止状态。
随着C1充电量的不断增加,其两端电压逐步升高,Q管的栅极电压也随之上升;当栅源电压达到Vgs>Vth的条件时,Q管迅速从渐进导通状态切换至完全导通状态,顺利完成软启动流程,进而实现抑制上电浪涌电流的效果。
MOS管缓启动电路的典型应用场景包括电源热插拔、电机驱动以及开关电源领域,核心作用是抑制电路中的冲击电流,从而对功率管和负载起到保护作用。
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