Я разрабатываю устройство с питанием от USB. Устройство использует чип FTDI FT2232 для подключения USB. По команде с компьютера микросхема FT2232 должна включить питание через выключатель MOSFET для остальной цепи. Эта дополнительная схема имеет емкость 50 мкФ (FPGA + вспомогательный материал) и питается от того же USB-порта. После включения переключателя эта дополнительная емкость 50 мкФ будет поглощать огромный ток, пока он не зарядится.
Как ограничить этот пусковой ток 1) во избежание падения напряжения на шинах питания и 2) во избежание отключения USB PTC от устройства?
Достаточно ли поставить ферритовый шарик последовательно с переключателем MOSFET, чтобы ограничить пусковой ток? Или я должен использовать специальные микросхемы, такие как микросхемы для ограничения тока или микросхемы для контроля скорости нарастания?
Примечание: все устройства питаются от 3,3 В. Таким образом, небольшое падение на шине 5 В не должно быть проблемой, если оно не мешает LDO выводить стабильные 3,3 В.
Ответы:
Используйте RC-цепь в затворе MOSFET, чтобы замедлить включение.
В одной из заметок приложения FTDI приведен пример схемы плавного пуска на USB Vbus:
источник
Спецификация USB глава 11, функциональная совместимость и мощность доставка, места довольно жесткие ограничения на энергопотребление. Приведенная емкость составляет всего 10 мкФ, чтобы избежать слишком большого падения напряжения. Существуют специализированные ИС (например, LM3525 ) для ограничения тока и переключения питания, что может помочь, но убедитесь, что схема позади него правильно обрабатывает медленный рост напряжения. Детектор отключения может быть достаточно, но несколько устройств требуют много напряжений в определенных порядках.
источник
Другие ответы хороши, но если вы предпочитаете однокомпонентное решение, существуют ограничители пускового тока.
Я использовал их раньше, чтобы предотвратить перегорание предохранителей при горячей замене блока питания. Их операция действительно проста. В основном они имеют сопротивление при комнатной температуре, скажем, 5 Ом. При подключении к источнику питания 5 В импульсный ток теперь ограничивается 1 А, даже если на другой стороне ICL имеется прямое короткое замыкание. (5V / 5Ω = 1A) Как только ток протекает через ICL, он начинает нагреваться, и его сопротивление падает очень близко к 0Ω (см. Таблицу данных), и компонент как будто больше не находится в цепи.
Мне они нравятся, потому что их обычно легко переделать в существующий дизайн, и это всего лишь один компонент.
источник