Tps56221上电瞬间电流尖峰问题

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tps56221上电瞬间，电流峰值到达20a，5us，后电源输出正常，问题大概是哪里引起

qwqwqw2088

负载多大？
与输出滤波电容质量有关，可适当增大电容值

dontium

电流大又不是电压高，开机瞬间有冲击是正常现象，不然为什么现在有些电源 使用软启动呢？

chunyang

这是电容的瞬态充电电流，说明你的测试设备不错，居然能看到这么短时的电流参数。如果滤波电容容量不是很小，那么这是正常的。通常，滤波电容容量越大，瞬态充电电流也会越大。

h147455352

chunyang 发表于 2016-3-30 12:38
这是电容的瞬态充电电流，说明你的测试设备不错，居然能看到这么短时的电流参数。如果滤波电容容量不是很小 ...

大神，想问问这个能不能解决，我也发现了这个问题，时间比这个长，如何缩小瞬态电流或时间?

chunyang

h147455352 发表于 2019-5-17 17:39
大神，想问问这个能不能解决，我也发现了这个问题，时间比这个长，如何缩小瞬态电流或时间?

适当减小滤波电容或者采取软启动措施。缩短启动时间则意味着更大的启动电流，所以，减小瞬态电流和缩短启动时间是矛盾的。

h147455352

chunyang 发表于 2019-5-17 22:59
适当减小滤波电容或者采取软启动措施。缩短启动时间则意味着更大的启动电流，所以，减小瞬态电流和缩短启 ...

不是缩短启动时间，是指让尖峰电流这个波形持续时间更短。这样也会加大瞬间电流吗？  

chunyang

h147455352 发表于 2019-5-18 09:05
不是缩短启动时间，是指让尖峰电流这个波形持续时间更短。这样也会加大瞬间电流吗？

当然，而且这就是启动时间，即滤波电容上的电压达到稳态值的时间。

h147455352

chunyang 发表于 2019-5-18 17:38
当然，而且这就是启动时间，即滤波电容上的电压达到稳态值的时间。

了解。那减小电容就是让尖峰电流减小，启动时间增加了？ 那所说的软启动又什么原理？

chunyang

h147455352 发表于 2019-5-20 14:46
了解。那减小电容就是让尖峰电流减小，启动时间增加了？ 那所说的软启动又什么原理？

理解错误。滤波电容容量减小，完成充电的时间就短，滤波电路的启动时间当然是缩短了，怎么能得出增加的结论呢？可见还是没搞清概念。
软启动就是控制充电电流，减小冲击，是为“软”。同样滤波电容容量下，采用软启动电路会增加启动时间，注意正确理解充电电流、滤波电容容量和启动时间彼此之间的关系。

h147455352

chunyang 发表于 2019-5-20 16:03
理解错误。滤波电容容量减小，完成充电的时间就短，滤波电路的启动时间当然是缩短了，怎么能得出增加的结 ...

您之前是说减小尖峰电流和充电时间是矛盾的。按您的说法减小滤波电容容值，启动时间会缩短，也就是说尖峰电流会增大，是这样吗？ 但是按照充电理论来说，容量减小了，充电电量变小，充电电流不是应该减小吗？

chunyang

h147455352 发表于 2019-5-20 16:15
您之前是说减小尖峰电流和充电时间是矛盾的。按您的说法减小滤波电容容值，启动时间会缩短，也就是说尖峰 ...

减小滤波电容容值，启动时间会缩短，也就是说尖峰电流会增大，是这样吗？——显然不是。
注意前提：在滤波电容容量不变时，减小充电电流必然会导致充电时间延长。充电电流不变即前级电源不变时，减小滤波电容容量，那充电时间自然缩短。你忽略了前提，当然就钻进了牛角尖。

topwon

h147455352 发表于 2019-5-20 16:15
您之前是说减小尖峰电流和充电时间是矛盾的。按您的说法减小滤波电容容值，启动时间会缩短，也就是说尖峰 ...

充电电流峰值是与充电电压和电路中的ESR有关，I=U/R。当电容初次上电时，相当于短路，电路中的ESR很小，所以I会很大。有个方法是在供电回路中增加一个NTC电阻，以增大充电初始时的回路电阻值（NTC的冷态阻值），减小I。不过要注意的是，NTC在关机后需要冷却一段时间才能恢复较大的阻值，如果冷却时间不够就再次上电开机，那就对减少冲击电流来说没用了。

h147455352

topwon 发表于 2019-5-21 08:48
充电电流峰值是与充电电压和电路中的ESR有关，I=U/R。当电容初次上电时，相当于短路，电路中的ESR很小， ...

也就是说在充电电源不变的情况下，充电电流跟电路ESR有关。而滤波电容会影响电路ESR，也就是说调整滤波电容是会影响充电电流大小，那这个调整的增减有没有什么对应关系？

topwon

电路ESR不光是电容，还有走线，串联的电感磁珠等等元件。电压不变的前提下，整体的ESR越小，电流峰值应该也就越大了吧。

h147455352

chunyang 发表于 2019-5-20 23:02
减小滤波电容容值，启动时间会缩短，也就是说尖峰电流会增大，是这样吗？——显然不是。
注意前提：在滤 ...

这么说，我如果只减小滤波电容，其它不变，那它启动时间会减小，峰值电流会变吗？

qiushenghua

上电前，滤波电容上的电压是0，
上电后，滤波电容上的电压要=Vin

所谓的软启动，就是减小Iin的电流，延长滤波电容的充电时间。

减小滤波电容，启动时间固然会减小，峰值电流也会响应的减小，因为容量小了，充进电容里的电荷也少了。

但是，减小滤波电容，意味着降低了输入电压的稳定性，在负载调整率比较大的情况下(瞬间拉载)，有可能出现输入端欠压复位的状况。

chunyang

h147455352 发表于 2019-5-21 11:46
这么说，我如果只减小滤波电容，其它不变，那它启动时间会减小，峰值电流会变吗？

会不会变取决于电容的ESR和ESL参数，忽略该参数，则不变，而平均电流则减小。工程中更重视超过某一限度的电流的持续时间，即认定“峰值电流”在时间轴上不是一个点，而是一个持续一段时间的区域。有此，显然可以得出结论，滤波电容的容量减小（仍然忽略ESR和ESL的影响），前述持续一段时间的平均峰值电流自然就会减小。
注意，工程分析法是为了快速解决实际问题的简化分析法，其结论对实践具有指导意义，但要进行精确的理论分析则不够，那必须考虑所有因素，哪怕该因素对分析结果的影响非常微小都必须考虑，而工程上只考虑主要因素。比如，在工程上可以认为前级电源就是一个理想电压源串一个常数电阻，但精确分析这个模型就不行，至少内阻为常数就不行。在一般工频滤波中，工程上不考虑电容的ESL和ESR，即使是工作频率较高的开关电源的滤波中也仅仅适当考虑，但精确分析就必须考虑，甚至要考虑实际电路中所有的分布参数，电路模型会变得非常复杂。

chunyang

还是大致总结一下以便于理解吧。
首先，工程上认为的电流“峰值”不是电流曲线上数值最高的那个点，而是超过某一限度不得不考虑的一个区域。较真的话，当然要表述为诸如“平均峰值电流”之类，但在一般语境下没有这个必要，除非强调要精确分析电路暂态，否则说峰值就是指持续一段时间的较大电流。
其次，工频滤波中不考虑电容的串联等效电阻ESR，更不用考虑串联等效电感ESL。
最后，前级电源认为不变。
以上前提是进行工程分析的简化条件。
有此，根据RC充电电路的特性可以得出如下结论：
滤波电容容量越大，冲击电流则越大，充电时间则越长。如果工程上遇到冲击电流过大对电路或前级电源造成不利影响时，适当减小滤波电容容量可以改善，但如果后级电路的要求不能减小滤波电容的容量，那么就加入抑制峰值电流的软启动电路，具体设计需要根据具体应用灵活选择方案。一般常用的方案有：串小阻值电阻、串负温度系数的热敏电阻（即冷态电阻更高）、用继电器或晶体管临时串入限流电阻、采用多个滤波电容并联并逐个用继电器或晶体管投入等等。

topwon

qiushenghua 发表于 2019-5-21 12:28
上电前，滤波电容上的电压是0，
上电后，滤波电容上的电压要=Vin

所谓的软启动，就是减小Iin的电流，延 ...

减小滤波电容，启动时间固然会减小，峰值电流也会响应的减小，因为容量小了，充进电容里的电荷也少了。
------电容量和电流没有绝对的关系。Q=I*t=C*U。U不变而C减小只能导致Q减小，但不能确定I和t的变化。
如果乘积Q减小，一个乘数t不变或t变大，那么另一个乘数I才能说一定会减小。如果t也变小，那I就可能变大，也可能变小，还可能不变。