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2017年1月24日 (火)

突入電流制限可能なHigh Side P-Ch MOSFET Switch

負荷スイッチとしてのMOS FETはN-Ch,P-Chともに使用できますが
ハイサイドでスイッチする時はP-Ch MOSFETが簡単な回路ですみます。
同じチップ・サイズだとN-Ch MOS FETのほうがRdsは小さいですが
ハイサイドで使用する時はVgsとして入力電源以上の電圧が必要になります。

メーカー製品はチャージポンプ回路を実装して実現しています。
*
オーソドックなP-Ch MOS FET スイッチ回路です。
この回路でP-Ch MOS FETのゲート電圧をコントロールして突入電流を抑える実験です。

20170124_223105

試験条件

出力負荷:10000uF

入力電源:Agilent E3631A 6V−5Amax.

上図回路の出力電圧の立上り時間(緑)とラッシュ・カーレント(黄色)です。

水平軸は5mS/div.

10000uFを充電するのに15mS程要しています。

C1_none1

突入電流を観測するために水平軸を50 uS/div.に拡大します。

カーレント・プローブはDIYしたもので直流成分は読めませんのでピーク値で相対比較します。

短い時間ですが大きな突入電流が観測されました。

C1_none2

突入電流対策をした波形です。
黄色が突入電流で上図と比較するとピーク値は大幅に改善されました。
縦軸のスケールは同じです。
水平軸:2mS/div.

C122uf1

出力電圧が入力電圧と同じになるまでの時間は40 mSで
ゲートでの遅延回路はうまく動作しているようです。
水平軸:10mS/div.

C122uf2

実験風景

Active Inrush Current LimitingによるHigh Side Load Switch 

Test_circuit1_2

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