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共享一个案例：MOS如何解决管电源开关电路上电冲击电流超标？
以下是文本部分。
最近有一个用了很久的。，供应链部门找到了我们的R&D部门，说供应商推荐了另一种型号作为兼容替代品，需要R&D部门分析。我粗略扫描了规格，我以为这这样结束的，但为了给今年学校招聘的新同事一个锻炼的机会，部门经理还是给新同事A君分配了详细兼容的替代分析任务。
结果两天后，A君突然找到了我:蒋工，这个替代品MOS在你的新项目新项目。
我？？？不，这不是15A的MOS管道，我的平均电流不到6A，峰值电流不超过8A，怎么会用不了？虽然替代的MOS管导通电阻增加了几毫欧，我计算了耗散功率也没有增加太多，不应该有问题。
A君:不，其他参数没问题。最大脉冲电流超标，更换MOS管这个指标只有40个A，之前那个是80A，你的新项目测量了60个A。
我：不可能。这条电路已经使用了很长时间，从来没有出现过问题。虽然新项目的功耗增加了一些，但不可能有这么大的脉冲电流，因为板上大电容器的总容量没有增加多少。你错了吗？
A君：那你过来看看。
啪~~~~~我的脸...
不就是MOS管开关电路嘛，So easy，闭上眼睛也可以设计。这里用的是PMOS，因此，只要将栅极拉到源极，然后通过开关控制将栅极拉到地面，使开关导通MOS管也导通，完美。
然后有以下测试结果：黄色痕迹线为漏极电流，紫色为漏极电压，蓝色为源极电压，绿色为开关，橙色为漏极电压乘以漏极电流获得功率。是的，我没看错。开关导通的瞬时漏极电流最大可达60A！这次替代的MOS管道最大脉冲电流为40A，这个设计似乎真的不安全。
但我还是不相信。这个电路以前用过，也详细测量过不可能有这么大的脉冲电流，虽然新项目在MOS管道后面增加了一些电容器，但电容器的总容量实际上并没有增加太多。即使在上电时立即充电，也不太可能产生如此大的电流。一定有什么问题。
新项目的功耗增加了大概30%，电源树结构与之前的也有不小的区别，不过设计时并没有增大板级的大型储能电容容值，而是放了更多容量稍小但性能更好的MLCC(多层瓷片电容)在负载电源附近取得更好的效果。
这些是多加进来的吗？MLCC捣鬼？先模拟验证一下。
因为电容的ESL模拟结果经常引起冲击，所以这里只使用电容ESR，组件参数不是实际值，但足以说明问题。当电容器的一端没有明确接收到电压时，如果初始电压没有人工设置，模拟结果往往会出现错误，这里是C3上并了一个R出于这种考虑。为了模拟冲击电流引起的电源波动，对总电源和电源线进行了简单的建模。
模拟结果表明，上电瞬时冲击电流为22A左右，还在可控范围内。
现在把万恶的MLCC与470相比，470，uF电解电容，MLCC只有22uF，然后...60A冲击电流增加了近三倍？！电容量增加不到1/10，冲击电流增加了这么多倍。我认为翻车是不可能的。
如果不使用MLCC只要增加电解电容的容量，就会增加到2200uF结果脉冲电流的最大值只有24倍。A，只是整个充电过程变长了。
这就是电容ESR捣鬼造成的，；而ESR非常小的MLCC，当电源接通时，几乎直接断路到地，因此会出现巨大的冲击电流。
这次我输给了直觉，直觉认为电容决定了冲击电流，，电容量更多的是决定充电的总能量(或电流和时间的乘积)。
罪魁祸首发现了，现在的问题是如何整改，最简单的整改方法是给予MOS管道缓慢启动电路。缓慢启动电路以前没有少用，但这个设计很懒，直觉不会有问题，所以没有添加，翻车。
MOS管缓启动电路的思路很简单，充分利用MOS不允许管道的线性区域MOS管道从截止日期突然跳到饱和，即给予Vgs慢变而不是突变，所以MOS在上电过程中，管道相当于可变电阻，可以轻轻地给负载电容充电，而不是一口气吃胖子。
电容器两端的电压不能突变，所以在MOS管道的栅极和源极之间跨接一个电容器。栅极通过电阻或恒流源缓慢放电电容器，而不是简单粗暴的开关接地，使其能够短接地Vgs慢慢变化。
仿真效果好，冲击电流从60开始A降到了不到15A，别担心MOS管罢工。虽然缓启动增加了上电延迟，但对主开关没有严格的上电时序要求，也不是大问题。
但没完没了，这个缓启动电路还会带来另一个大问题，那就是掉电延迟，比上电延迟严重得多(应该很容易理解)。幸运的是，我是这里的主开关，所以断电延迟不是一个严重的问题，但如果使用它MOS严格控制上下电时序是一个非常严重的问题。对于时序控制要求高的场合，应使用专用负载开关进行处理，并进行分立MOS开关太折腾了。
当然，这种简单的缓启动电路有很多缺点。在实际使用中，必须根据实际情况进行调整，电路将更加复杂（例如，当电路突然断电并恢复时，电路将锁定在以前的状态）。
在实际电路中加入缓启动电路进行再测试，与预期相同有了很大的改进。
本文转自知乎|点击阅读原文访问原文的蒋宇晨。
注解：
1.作者使用的模拟软件是LTspice。
2、电容的ESR对电路的影响，这个案例能让大家有真实的感受。
3、文中对“MOS未对管缓启动(又称软启动)电路进行详细分析，强烈建议阅读文章