由于電容器在瞬態(tài)時(shí)可以看成是短路的，當(dāng)開關(guān)電源上電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生非常大的沖擊電流。沖擊電流的幅度要比穩(wěn)態(tài)工作電流大很多，如對沖擊電流不加以限制，不但會(huì)燒壞保險(xiǎn)絲，燒毀接插件，還會(huì)由于共同輸入阻抗而干擾附近的電器設(shè)備。下面談下兩種限制DC-DC電源沖擊電流的方法。
1、長短針法：
長短針法沖擊電流限制電路如上圖所示：在DC-DC電源板插入時(shí)，長針接觸，輸入電容C1通過電阻R1充電，當(dāng)電源板完全插入時(shí)，電阻R1被斷針短路。C1代表DC-DC電源的所有電容量。
該方法缺陷是插入的速度不能控制，如插入速度過快，電容C1還沒充滿電時(shí)，短針就已經(jīng)接觸，沖擊電流的限制效果就不好。也可用熱敏電阻法來限制沖擊電流，但由于DC-DC電源的輸入電壓較低，輸入電流較大，在熱敏電阻上的功耗也較大，一般不用這種方法。
2、有源沖擊電流限制法：
利用MOS管控制沖擊電流可以克服無源限制法的缺陷。MOS管有導(dǎo)通阻抗Rds_on低和驅(qū)動(dòng)簡單的特點(diǎn)，在周圍加上少量元器件就可以做成沖擊電流限制電路。MOS管是電壓控制器件，其極間電容等效電路如下圖所示：
帶外接電容C2的N型MOS管極間電容等效電路MOS管的極間電容柵漏電容Cgd、柵源電容Cgs、漏源電容Cds可以由公式確定，公式中MOS管的反饋電容Crss，輸入電容Ciss和輸出電容Coss的數(shù)值在MOS管的產(chǎn)品技術(shù)手冊上可以查到。公式如下：
電容充放電快慢決定MOS管開通和關(guān)斷的快慢，為確保MOS管狀態(tài)間轉(zhuǎn)換是線性的和可預(yù)知的，外接電容C2并聯(lián)在Cgd上，如果外接電容C2比MOS管內(nèi)部柵漏電容Cgd大很多，就會(huì)減小MOS管內(nèi)部非線性柵漏電容Cgd在狀態(tài)間轉(zhuǎn)換時(shí)的作用。外接電容C2被用來作為積分器對MOS管的開關(guān)特性進(jìn)行精確控制，控制了漏極電壓線性度就能精確控制沖擊電流。
如上圖所示：基于MOS管的自啟動(dòng)有源沖擊電流限制法電路。MOS管Q1放在DC-DC電源的負(fù)電壓輸入端，在上電瞬間，DC-DC電源的第1腳電平和第4腳一樣，然后控制電路按一定的速率將它降到負(fù)電壓，電壓下降的速度由時(shí)間常數(shù)C2*R2決定，這個(gè)斜率決定了最大沖擊電流。
D1用來限制MOS管 Q1的柵源電壓，元器件R1，C1和D2用來保證MOS管Q1在剛上電時(shí)保持關(guān)斷狀態(tài)。上電后，MOS管的柵極電壓要慢慢上升，當(dāng)柵源電壓Vgs高到一定程度后，二極管D2導(dǎo)通，這樣所有的電荷都給電容C1以時(shí)間常數(shù)R1×C1充電，柵源電壓Vgs以相同的速度上升，直到MOS管Q1導(dǎo)通產(chǎn)生沖擊電流。其中Vth為MOS管Q1的最小門檻電壓，VD2為二極管D2的正向?qū)▔航担?/span>Vplt為產(chǎn)生Iinrush沖擊電流時(shí)的柵源電壓。Vplt可以在MOS管廠商所提供的產(chǎn)品資料里找到。
漏極擊穿電壓Vds必須選擇Vds比最大輸入電壓Vmax和最大輸入瞬態(tài)電壓還要高的MOS管，對于通訊系統(tǒng)中用的MOS管，一般選擇Vds≥100V。穩(wěn)壓管D1是用來保護(hù)MOS管Q1的柵極以防止其過壓擊穿，顯然MOS管Q1的柵源電壓Vgs必須高于穩(wěn)壓管D1的最大反向擊穿電壓。一般MOS管的柵源電壓Vgs為20V，推薦12V的穩(wěn)壓二極管。
其中Pout為DC-DC電源的最大輸出功率，Vmin為最小輸入電壓，η為DC-DC電源在輸入電壓為Vmin輸出功率為Pout時(shí)的效率。η可以在DC-DC電源廠商所提供的數(shù)據(jù)手冊里查到。MOS管的Rds_on必須很小，它所引起的壓降和輸入電壓相比才可以忽略。
該方法優(yōu)點(diǎn)為功耗低，常溫、低溫、高溫對浪涌電流的限制效果都特別好。缺點(diǎn)為體積大、成本高。
