1 简介

        在一些大电压、大电流的产品中，上电的瞬间通常会有较大的电流冲击，下图是一款产品上电过程中波形。最大的电流达到14.2A，这种过流有可能损坏电子元器件。

电流过充波形

解决上述问题，通常采取的策略是在电源的入口增加缓启动电路，也成为软起动。缓启动就是电源缓慢开启，限制电源启动时的浪涌电流。

缓启动电路的目的主要有两个：

• 延迟单元电源的上电时间；
• 较小上电的冲击电流。

2 电路说明

        电路的主要组成部分包含了R1、R2、C1、Q1组成，通过简单元器件就可以使用缓启动功能。电源的输出是由PMOS的打开和关闭控制，缓启动的实质就是让PMOS管的打开的时间变得缓慢，此处我们采取的措施是在栅极和源极之间增加一个电容C1，是PMOS的导通时间变得缓慢。导通的时间于R1、R2、C1的参数是强相关的。

缓启动电路

 下面就是有、无缓启动时，电压随时间变化的示意图：

缓启动对照图

 从图中可以明显的看出，增加缓启动电路后，电压起来的时间周期更改，能避免上电过程中的冲击电流。

部分单板的电源需要外部的使能信号进行控制，可以新增一个三极管进行控制，具体电路

带控制缓启电路

 3 原理图分析

 针对电容相关的计算公式

电荷量 = 电容容量 * 电容两端电压：

Q = C * U

电荷量 = 电流 * 时间

Q = I * t

因此：I = (CU)/t

分析：当电容容量越大，电压越高，时间越短，电流就会越大，从而形成冲击电流。

缓启动电路

在缓启动电路中，电阻R1、电阻R2和电容C1构成分压式RC时间常数电路，，C1并联在Q1的GS极之间，也就是Vc1＝Vgs。当12V电源刚加到单板时，C1未充电，Vgs＝0，MOS不导通，电源模块不供电。随后，12V通过R1，R2向C7充电，当C1的电压达到Vth时，MOS开始导通，这一阶段，完成的是延时上电的作用.

4 参数设定

在电路的设计过程中，应该考虑三极管的参数，特别是ID通常裕量至少为30%。此处我们以FQD8P10TM-F085为例，不同温度下允许的电流不同。在25℃时，电流不能超过4.62A；100℃时，电流不能超过2.94A。否则MOS管可能会被烧毁。

FQD8P10TM-F085规格书

 5 总结

• 缓启动的时间常数电路必须确保电容充电完成后其电压不能大于15V，因为一般大功率MOS管的G，S间击穿电压在20V左右，电压过高，会损坏MOS管。
• 缓启动的延迟时间不能太长。

🗡延迟太长，热拔插时，单板接口信号线已连接，而电源仍未上电，会造成接口器件闩锁损坏；

🗡缓启动关键器件MOS管在从截止到导通转换的过程中瞬间功耗是非常大的，如果电容充电过于缓慢，造成边沿时间太长，MOS管将因为功耗过大而损坏。延时一般取几十毫秒。