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贡献一个PMOS电源开关 慢开通电路,用于GPRS 模块电源控制

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出0入0汤圆

发表于 2017-5-18 15:12:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
背景介绍:
第一次设计GPRS 通讯模块,一上来就在电源方面踩到了坑,对我打击很大,老司机了,不至于吧,虽然已经2年没画过板子了。
来说一说电源结构:tps54331 做12V到4.2V DCDC,
4.2V
|
|---->PMOS 开关-----2个47uF瓷片电容----Sim800A
|
|----3.3VLdo ----MCU和外设。
一开始MOS开关电路采用的是
刚开始的状况是,系统上电,初始化完成,开始给Sim800 供电,在Pmos开通一瞬间,4.2V 直接跌落了1.5V,LDO后电源直接跌落到2V,单片机直接TMD复位了。靠,这还玩毛呀,简直不能忍。

后来尝试过在DCDC出口将滤波电容加到到1000uf,4.2V输出依然在Pmos开通一瞬间,有1v左右的跌落,虽然现在单片机没有复位了,但是赶紧很危险。

后来经过分析,结论是,在Pmos开通一瞬间,给后面的电容充电,瞬间充电电流很大,tps54331 反应不过来,或者是限流了。电压出现跌落。

想到的对应解决方法是,让PMOS 慢慢导通,这样电容也慢慢充电,给DCDC反映过来的时间,电压就不会 瞬间跌落了。

网上没找到合适的资料,自己花1小时摸索了一个,仿真效果不错。




主要看D3,R5,C3
上电瞬间,通过R1 D3给C3 充电。充电一定程度,保持Pmos 关断。

Q1 导通瞬间,电容C3通过电阻R5经过Q1缓慢放电。让Pmos 缓慢开启。
Q1关断瞬间,通过R1 D3给C3 充电,添加D3 就是为了越过R5给C3 充电,保证Pmos 快速关断。

加大R5和C3,可以延长开始时间,但是关断时间也延长了。
R1=2K,R5=100k C3=1uf  开启时间可达到5ms左右。
R1 C3 的值决定关断时间
R5 C3 的值决定开启时间
想要什么时间,自己调整相应参数。






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出0入0汤圆

发表于 2017-5-18 15:37:50 | 显示全部楼层
何不把MCU和modem独立供电,然后控制DCDC的EN即可,DCDC一般自己有软启动。

而且MCU部分独立控制可以更好的做低功耗。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-5-18 15:39:31 | 显示全部楼层
aozima 发表于 2017-5-18 15:37
何不把MCU和modem独立供电,然后控制DCDC的EN即可,DCDC一般自己有软启动。

而且MCU部分独立控制可以更好 ...

这个方法可以,但是不是多了一路DCDC吗

出0入0汤圆

发表于 2017-5-18 15:39:55 | 显示全部楼层
你的C3应加到Q2的GS上

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-5-18 15:42:57 | 显示全部楼层
lcw_swust 发表于 2017-5-18 15:39
你的C3应加到Q2的GS上

实测和理论这种方式是没效果的。

出0入0汤圆

发表于 2017-5-18 17:25:49 来自手机 | 显示全部楼层
可以试一下fdc6329

出0入476汤圆

发表于 2017-5-18 17:58:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 wy2000 于 2017-5-18 18:02 编辑

你DC-DC响应速度不行吧。是不是加了软启动,造成相应变慢了。     我用MP2303A 直接就用图一的电路,后面给GPRS电路滤波的是2个470uF的钽电容。  没问题呀。
另外你给sim800 只用2个47uF MLCC 偏小了。

===========
我知道你的原因了,你用的MOS管没有完全开通!你换一下 IRF7410试试。 同时那个10K 改为100K。

出0入0汤圆

发表于 2017-5-19 08:39:15 | 显示全部楼层
图1的电路用了很多年 没出现过这种问题

出0入0汤圆

发表于 2017-5-19 08:53:24 | 显示全部楼层
方向是对的,是要弄软启动。我有方法已经实践过了,不管是对PMOS还是常用的mic29302。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-5-19 08:56:45 | 显示全部楼层
kydl2345 发表于 2017-5-19 08:39
图1的电路用了很多年 没出现过这种问题

能否说说你的电源结构

出0入0汤圆

发表于 2017-5-19 17:17:49 | 显示全部楼层
4.2->SS14->电解->LDO 给MCU供电电路自举就可以了。
毕竟MCU功耗不太大

出0入0汤圆

发表于 2017-5-19 17:32:52 | 显示全部楼层
吃力不讨好的电路,12V先用个HT7533降压到3.3给MCU供电,MCU控制TPS54331的EN

出0入0汤圆

发表于 2017-5-19 17:47:17 | 显示全部楼层
semonpic 发表于 2017-5-18 15:42
实测和理论这种方式是没效果的。

加在GS两端是最简单有效的方法,不知道你容值是多少,没效果可以将容值改大一点。

出0入0汤圆

发表于 2017-5-19 18:08:15 | 显示全部楼层
kydl2345 发表于 2017-5-19 08:39
图1的电路用了很多年 没出现过这种问题

两个PMOS背靠背的 一个防反  一个开关

出0入399汤圆

发表于 2017-5-19 18:25:42 | 显示全部楼层
楼主DCDC电容接到1000uf,还跌落1V,看样子DCDC的瞬态响应不行啊。

只在GS加电容,需要图一4.7k电阻配合,楼主可以把gs电阻改到200k,4.7k保留,这个加大GS间电容会有效果。

出0入45汤圆

发表于 2017-5-19 18:32:57 | 显示全部楼层
先发出的Layout 和原理图来看看

出0入13汤圆

发表于 2017-7-21 16:46:46 | 显示全部楼层
PMOS电源开关 慢开通电路

出0入0汤圆

发表于 2017-7-21 20:50:07 | 显示全部楼层
4.2V---10k----4.7K----[GND], 算是mos栅极电压, 够完全打开?
老司机犯低级错误了

出0入0汤圆

发表于 2017-7-22 08:40:14 | 显示全部楼层
楼主位的MOS开关电路是用于12V的,4.2V时要改参数,还老司机,图样图森破

出0入0汤圆

发表于 2017-7-22 09:31:46 | 显示全部楼层

这个电路验证过,好用

出0入0汤圆

发表于 2017-7-23 18:01:42 | 显示全部楼层
学习了,值得推荐!

出0入0汤圆

发表于 2017-11-28 23:48:13 来自手机 | 显示全部楼层
收藏,不错的电路

出0入0汤圆

发表于 2018-6-19 21:58:22 | 显示全部楼层
su33691 发表于 2017-7-22 09:31
这个电路验证过,好用

请问这个电路可以用3.3V的IO电平控制3.3V点源通断吗

出0入0汤圆

发表于 2018-6-20 08:27:40 | 显示全部楼层
学习了!谢谢分享!

出0入0汤圆

发表于 2018-6-21 20:50:59 | 显示全部楼层
nzk123 发表于 2018-6-19 21:58
请问这个电路可以用3.3V的IO电平控制3.3V点源通断吗

可以                           
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