通信系统中二次电源电路的滤波与缓启原理

文章摘要：图3 输出电压1.5V时的纹波www.88dzw.comVgs1≈3.3（1） Vgs2=3.3（2） P沟道MOS管IRF7410的开启电压Vgs大约为－0.9V，根据式（1）及式（2），电源缓启回路导通时间t1≈0.815ms，t2≈40.9μs。如图5和图6所示，缓启回路1的缓启时间t1=1.36ms，缓启回路2的缓启时间t2=31.2μs。理论计算与实际测量的误差主要是因为忽略电容C3以及电阻值和IRF7410导通电压的误差所致，但是并不影响实际电路的使用。图7所示为拔掉单板时输出电压波形图，可以看出由于RC放电回路的存在，IRF7410管并不立即截止，单板不立即掉电，对单板电路也可起

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图3 输出电压1.5V时的纹波

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Vgs1≈3.3（1）

Vgs2=3.3（2）

P沟道MOS管IRF7410的开启电压Vgs大约为－0.9V，根据式（1）及式（2），电源缓启回路导通时间t1≈0.815ms，t2≈40.9μs。如图5和图6所示，缓启回路1的缓启时间t1=1.36ms，缓启回路2的缓启时间t2=31.2μs。理论计算与实际测量的误差主要是因为忽略电容C3以及电阻值和IRF7410导通电压的误差所致，但是并不影响实际电路的使用。图7所示为拔掉单板时输出电压波形图，可以看出由于RC放电回路的存在，IRF7410管并不立即截止，单板不立即掉电，对单板电路也可起到一定的保护作用。

图5 3.3VOut1缓启过程

 

图6 3.3VOut2缓启过程

 

图7 拔掉单板时3.3VOut1掉电过程

上述缓启电路在实际使用过程中，可以根据单板的电源电压，上电时序和上电时间要求，灵活选用不同的RC回路的电阻和电容和MOS管，在RC回路中设定不同的分压比，达到对单板电源缓启的目的。

3 结语

安全稳定可靠的电源系统，在通信系统中有着举足轻重的作用。本文给出了在通信系统中的二次电源电路的DC/DC模块前的滤波保护电路，以及采用集中供电方式中各个单板对输入电源的缓启电路。阐述了在实际设计使用中应考虑的问题，实际测量的结果符合预期的目标。上述电路在通信系统中具有广泛的应用价值.

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2 电源的缓启保护

2.1 缓启保护电路的原理

从上面的分析可知，解决带电插拔不利影响的根本措施是减少浪涌电流，浪涌电流是由于待插板卡的容性负载在上电瞬间充电引起的。由公式I=Cdv/dt可知，上电时间直接决定了浪涌电流的大小。在一般的带电插拔过程中，充电电压相当于一个阶跃激励，dv/dt极大。我们知道在采用

RC充电回路中，电容的充电时间可以简单地通过改变R和C值来设定，如果利用这个渐变的电压控制一个在一定电压下导通的MOS管，就可以非常有效地减少浪涌电流的值，从而最大程度地减少带电插拔带来的负面影响。

2.2 缓启保护电路

下面我们详细介绍缓启电路的工作原理和电路中各个关键元器件参数之间的关系，为不同场合的实际应用提供参考。图4为实际中经常使用的综合缓启电路。保险丝F1限制最大电流，一般采用慢熔保险丝，保险丝的额定电流是板卡最大工作电流的2～3倍。R1、R2、C4和R3、R4、C5分别组成两条RC充电回路给P沟道MOS管IRF7410提供栅极电压。两条不同的充电回路具有不同的RC充电时间，以满足单板上不同上电顺序的需要。R1、R2和R3、R4的作用是通过与接地电阻之间的分压，直接给MOS管的栅级提供一个开启电压，缩短了MOS管达到开启电压的时间，在R2上并联一个电容C3使得两个缓起电路避开同时达到MOS管的开启电压，减少单板的开关噪声。

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