Ограничитель тока "soft start".

@dr_tyvsiy · Регистрация: 21.02.2010

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

В руководстве FTDI приводится схема ограничителя стартового тока при включении питания:

http://**************************/download/file.php?id=16539&sid=aff4df50165154e65a0cdf6b0105f727

При моделировании получается, что заряд конденсатора на выходе до нормального уровня происходит только если нет никакой нагрузки. Если нагрузка есть, то напряжение на конденсаторе на выходе сильно меньше напряжения питания.

Подскажите, пожалуйста, как правильно зарядить фильтрующий конденсатор большой ёмкости до напряжения питания с ограничением входного тока? Ещё одним транзистором нагрузку отключать?

@IT_Exp · 16.09.2013, 12:37

всё там нормально, делайте как нарисовано

какие-то моделирования в схеме из двух деталей...

@DOOMSDOY · 16.09.2013, 12:45

А как вы моделировали. Что подавали на управление полевиком?

@dr_tyvsiy · 16.09.2013, 13:06

Сообщение от DOOMSDOY

А как вы моделировали. Что подавали на управление полевиком?

Слева 5В, снизу земля. Справа либо только конденсатор, либо ещё параллельно резистор. В последнем случае напряжение не поднимается выше определённого уровня никогда. До какого уровня поднимается - зависит от параметров.

Хотя с чего - непонятно, вроде затвор должен рано или поздно до нуля просесть и транзистор окажется полностью открытым.

@DOOMSDOY · 16.09.2013, 13:19

Тут любой мосфет не пойдет. Надо такой, который может от логических уровней работать. (Или напругу питания на вход давать побольше). У Вас полевик до конца не открывается из-за малого потенциала затвора. Поэтому сопротивление канала остается большим и при подгрузке выхода на канале полевика падает большое напряжение.

@dr_tyvsiy · 16.09.2013, 13:40

Сообщение от DOOMSDOY

Тут любой мосфет не пойдет. Надо такой, который может от логических уровней работать. (Или напругу питания на вход давать побольше). У Вас полевик до конца не открывается из-за малого потенциала затвора. Поэтому сопротивление канала остается большим и при подгрузке выхода на канале полевика падает большое напряжение.

Ну вроде такой и есть: IRLML2244, Vth = -0.4V .. -1.1V. Вроде то, что надо.

Я другого не понимаю: если gate через резистор подтянут к земле, а конденсатором к выходу, то транзистор будет закрываться только если производная напряжения больше определённой. Т.е. на постоянную составляющую (ну или слегка колеблющуюся вследствие большого конденсатора) должно быть наплевать. Т.е. для меня логически это ограничение быстрого роста напряжения путём перекрытия транзистора.

Но моделирование на http://www.partsym.som показывает вообще константу, т.е. с его точки зрения заряд происходит мгновенно.

Qucs же в другую крайность впадает - у него напряжение никогда не достигает напряжения питания.

Мне логически кажется, что напряжение не может не дорасти до питания, т.к. эта схема ограничивает производную напряжения, а не его абсолютную величину. Или не так?

@IT_Exp · 16.09.2013, 13:43

какие производные?
Раньше - позже конденсатор зарядится и транзистор откроется, куда он денется-то? Что вы мозги парите?

@dr_tyvsiy · 16.09.2013, 14:34

Сообщение от Johmmy0007

какие производные?
Раньше - позже конденсатор зарядится и транзистор откроется, куда он денется-то? Что вы мозги парите?

Вы правы, видимо. Мозги я парю потому что не знаю, как именно зафиксировать ток конкретной величиной. Вручную у меня получается формула: C(нагрузки)/C(обратной связи)*(V-Vth)/R(обратной связи).

Но моделирования, во-первых, расходятся между собой и, во-вторых, ни одно не даёт достоверного результата. Вот я и спрашиваю.

@яверт · 16.09.2013, 14:50

Сообщение от dr_tyvsiy

Но моделирования, во-первых, расходятся между собой и, во-вторых, ни одно не даёт достоверного результата. Вот я и спрашиваю.

Источник DC aka батарейка не очень хорош для симуляций включения питания, пользуйтесь putsi с задержкой включения.
Идеальному конденсатору, который стоит параллельно затвору, не помешает резистор утечки.
Анализ надеюсь transient использовали?

ЗЫ а partsym на ltspice сильно похож, надо будет взять на заметку.

@dr_tyvsiy · 16.09.2013, 15:01

Сообщение от яверт

Источник DC aka батарейка не очень хорош для симуляций включения питания, пользуйтесь putsi с задержкой включения.
Идеальному конденсатору, который стоит параллельно затвору, не помешает резистор утечки.
Анализ надеюсь transient использовали?

ЗЫ а partsym на ltspice сильно похож, надо будет взять на заметку.

Само собой источник ступенчатый переход из 0В в 5В за 10us.

Да, анализ transient.

Во промоделировал в cadence-е на работе с CIR моделями элементов. Получается ток включения порядка 45А. Потом правда падает.

Пробовал делитель ставить, чтобы транзистор был ближе к закрытию - помогает, но не кардинально. Ток уменьшился до 15А :) А надо бы миллиампер 100 примерно :)

@яверт · 16.09.2013, 15:05

http://www.partsym.som/symulator/#13041

@dr_tyvsiy · 16.09.2013, 15:38

Сообщение от яверт

http://www.partsym.som/symulator/#13041

Cadence выдаёт в самом начале выброс в 50А, а потом плавно меняется как и задумано :). Кстати, возможно здесь то же самое происходит - в самом начале напряжение (чёрное) прыгает до примерно 2.7В мгновенно, а потом плавно нарастает.

@яверт · 16.09.2013, 15:48

Сообщение от dr_tyvsiy

Кстати, возможно здесь то же самое происходит - в самом начале напряжение (чёрное) прыгает до примерно 2.7В мгновенно, а потом плавно нарастает.

Эффект Миллера. Ну тут можно переставить конденсатор на затвор-исток.

@dr_tyvsiy · 16.09.2013, 15:57

Сообщение от яверт

Эффект Миллера. Ну тут можно переставить конденсатор на затвор-исток.

Пасиба! Так вывод такой что на этот выброс в самом начале внимания не обращать вследствие его короткости? Или всё же в таком виде схему нельзя использовать для, например, включения от USB конденсатора большой ёмкости?

@яверт · 16.09.2013, 16:32

Сообщение от dr_tyvsiy

Или всё же в таком виде схему нельзя использовать для, например, включения от USB конденсатора большой ёмкости?

Наверняка можно, но с другой стороны если уже делать цепь софт-старта, то почему не сделать без выброса, т.е. с конденсатором параллельно затвору и истоку? Конечно не будет использован эффект Миллера и следовательно при прочих равных надо будет увеличивать постоянную времени RC цепочки, возможно придётся ставить конденсатор на 1мкФ, но зато будешь спокоен за порт USB :)

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	16.09.2013, 15:05	11
	http://www.partsym.som/symulator/#13041 0

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
		1
	Ограничитель тока "soft start". 16.09.2013, 12:34. Показов 6097. Ответов 14 Метки нет (Все метки) В руководстве FTDI приводится схема ограничителя стартового тока при включении питания: http://**************************/download/file.php?id=16539&sid=aff4df50165154e65a0cdf6b0105f727 При моделировании получается, что заряд конденсатора на выходе до нормального уровня происходит только если нет никакой нагрузки. Если нагрузка есть, то напряжение на конденсаторе на выходе сильно меньше напряжения питания. Подскажите, пожалуйста, как правильно зарядить фильтрующий конденсатор большой ёмкости до напряжения питания с ограничением входного тока? Ещё одним транзистором нагрузку отключать? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	16.09.2013, 12:37	2
	всё там нормально, делайте как нарисовано какие-то моделирования в схеме из двух деталей... 0

@DOOMSDOY 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.07.2012 Сообщений: 566
	16.09.2013, 12:45	3
	А как вы моделировали. Что подавали на управление полевиком? 0

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
	16.09.2013, 13:06	4
	Сообщение от DOOMSDOY А как вы моделировали. Что подавали на управление полевиком? Слева 5В, снизу земля. Справа либо только конденсатор, либо ещё параллельно резистор. В последнем случае напряжение не поднимается выше определённого уровня никогда. До какого уровня поднимается - зависит от параметров. Хотя с чего - непонятно, вроде затвор должен рано или поздно до нуля просесть и транзистор окажется полностью открытым. 0

@DOOMSDOY 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.07.2012 Сообщений: 566
	16.09.2013, 13:19	5
	Тут любой мосфет не пойдет. Надо такой, который может от логических уровней работать. (Или напругу питания на вход давать побольше). У Вас полевик до конца не открывается из-за малого потенциала затвора. Поэтому сопротивление канала остается большим и при подгрузке выхода на канале полевика падает большое напряжение. 0

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
	16.09.2013, 13:40	6
	Сообщение от DOOMSDOY Тут любой мосфет не пойдет. Надо такой, который может от логических уровней работать. (Или напругу питания на вход давать побольше). У Вас полевик до конца не открывается из-за малого потенциала затвора. Поэтому сопротивление канала остается большим и при подгрузке выхода на канале полевика падает большое напряжение. Ну вроде такой и есть: IRLML2244, Vth = -0.4V .. -1.1V. Вроде то, что надо. Я другого не понимаю: если gate через резистор подтянут к земле, а конденсатором к выходу, то транзистор будет закрываться только если производная напряжения больше определённой. Т.е. на постоянную составляющую (ну или слегка колеблющуюся вследствие большого конденсатора) должно быть наплевать. Т.е. для меня логически это ограничение быстрого роста напряжения путём перекрытия транзистора. Но моделирование на http://www.partsym.som показывает вообще константу, т.е. с его точки зрения заряд происходит мгновенно. Qucs же в другую крайность впадает - у него напряжение никогда не достигает напряжения питания. Мне логически кажется, что напряжение не может не дорасти до питания, т.к. эта схема ограничивает производную напряжения, а не его абсолютную величину. Или не так? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	16.09.2013, 13:43	7
	какие производные? Раньше - позже конденсатор зарядится и транзистор откроется, куда он денется-то? Что вы мозги парите? 0

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
	16.09.2013, 14:34	8
	Сообщение от Johmmy0007 какие производные? Раньше - позже конденсатор зарядится и транзистор откроется, куда он денется-то? Что вы мозги парите? Вы правы, видимо. Мозги я парю потому что не знаю, как именно зафиксировать ток конкретной величиной. Вручную у меня получается формула: C(нагрузки)/C(обратной связи)*(V-Vth)/R(обратной связи). Но моделирования, во-первых, расходятся между собой и, во-вторых, ни одно не даёт достоверного результата. Вот я и спрашиваю. 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	16.09.2013, 14:50	9
	Сообщение от dr_tyvsiy Но моделирования, во-первых, расходятся между собой и, во-вторых, ни одно не даёт достоверного результата. Вот я и спрашиваю. Источник DC aka батарейка не очень хорош для симуляций включения питания, пользуйтесь putsi с задержкой включения. Идеальному конденсатору, который стоит параллельно затвору, не помешает резистор утечки. Анализ надеюсь transient использовали? ЗЫ а partsym на ltspice сильно похож, надо будет взять на заметку. 0

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
	16.09.2013, 15:01	10
	Сообщение от яверт Источник DC aka батарейка не очень хорош для симуляций включения питания, пользуйтесь putsi с задержкой включения. Идеальному конденсатору, который стоит параллельно затвору, не помешает резистор утечки. Анализ надеюсь transient использовали? ЗЫ а partsym на ltspice сильно похож, надо будет взять на заметку. Само собой источник ступенчатый переход из 0В в 5В за 10us. Да, анализ transient. Во промоделировал в cadence-е на работе с CIR моделями элементов. Получается ток включения порядка 45А. Потом правда падает. Пробовал делитель ставить, чтобы транзистор был ближе к закрытию - помогает, но не кардинально. Ток уменьшился до 15А :) А надо бы миллиампер 100 примерно :) 0

	16.09.2013, 16:32

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
	16.09.2013, 15:38	12
	Сообщение от яверт http://www.partsym.som/symulator/#13041 Cadence выдаёт в самом начале выброс в 50А, а потом плавно меняется как и задумано :). Кстати, возможно здесь то же самое происходит - в самом начале напряжение (чёрное) прыгает до примерно 2.7В мгновенно, а потом плавно нарастает. 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	16.09.2013, 15:48	13
	Сообщение от dr_tyvsiy Кстати, возможно здесь то же самое происходит - в самом начале напряжение (чёрное) прыгает до примерно 2.7В мгновенно, а потом плавно нарастает. Эффект Миллера. Ну тут можно переставить конденсатор на затвор-исток. 0

@dr_tyvsiy 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.02.2010 Сообщений: 231
	16.09.2013, 15:57	14
	Сообщение от яверт Эффект Миллера. Ну тут можно переставить конденсатор на затвор-исток. Пасиба! Так вывод такой что на этот выброс в самом начале внимания не обращать вследствие его короткости? Или всё же в таком виде схему нельзя использовать для, например, включения от USB конденсатора большой ёмкости? 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	16.09.2013, 16:32	15
	Сообщение от dr_tyvsiy Или всё же в таком виде схему нельзя использовать для, например, включения от USB конденсатора большой ёмкости? Наверняка можно, но с другой стороны если уже делать цепь софт-старта, то почему не сделать без выброса, т.е. с конденсатором параллельно затвору и истоку? Конечно не будет использован эффект Миллера и следовательно при прочих равных надо будет увеличивать постоянную времени RC цепочки, возможно придётся ставить конденсатор на 1мкФ, но зато будешь спокоен за порт USB :) 0