LDO啟動(dòng)浪涌的反饋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化抑制方法研究
電子技術(shù)應(yīng)用
康端剛，康婷，李輝，吳臨玉，汪曉文
蘭州空間技術(shù)物理研究所
摘要： 低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）作為現(xiàn)代電子系統(tǒng)的核心電源管理器件，其啟動(dòng)浪涌電流問(wèn)題嚴(yán)重威脅系統(tǒng)可靠性。以MSK5101型LDO為研究對(duì)象，針對(duì)使能端加入RC延時(shí)電路后輸入浪涌電流尖峰現(xiàn)象，提出一種基于反饋網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的抑制方法。通過(guò)建立小信號(hào)模型并進(jìn)行頻域分析，揭示了反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)速度與穩(wěn)定性的影響規(guī)律，提出通過(guò)增大反饋電阻與調(diào)整補(bǔ)償電容實(shí)現(xiàn)等效軟啟動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后浪涌電流峰值由2.7 A降至0.87 A（降幅67.8%），輸出電壓建立時(shí)間由2.9 ms延長(zhǎng)至12.3 ms，顯著提升了宇航電源系統(tǒng)的可靠性和魯棒性。
中圖分類(lèi)號(hào)：TN433 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256696
中文引用格式： 康端剛，康婷，李輝，等. LDO啟動(dòng)浪涌的反饋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化抑制方法研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(10)：42-46.
英文引用格式： Kang Duangang，Kang Ting，Li Hui，et al. Research on feedback network optimization-based suppression method for LDO startup inrush current[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(10)：42-46.
中文引用格式： 康端剛，康婷，李輝，等. LDO啟動(dòng)浪涌的反饋網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化抑制方法研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(10)：42-46.
英文引用格式： Kang Duangang，Kang Ting，Li Hui，et al. Research on feedback network optimization-based suppression method for LDO startup inrush current[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(10)：42-46.
Research on feedback network optimization-based suppression method for LDO startup inrush current
Kang Duangang，Kang Ting，Li Hui，Wu Linyu，Wang Xiaowen
(Lanzhou Institute of Physical
Abstract： As a core power management component in modern electronic systems, the startup inrush current of Low Dropout linear regulators (LDO) poses significant threats to system reliability. This paper focuses on the MSK5101 LDO, addressing the input inrush current spike phenomenon observed after implementing an RC delay circuit at the enable terminal. A suppression method based on dynamic optimization of feedback networks is proposed. Through establishing a small-signal model and conducting frequency-domain analysis, the influence patterns of feedback network parameters on system response speed and stability are revealed. The proposed approach achieves equivalent soft-start functionality by increasing feedback resistance and adjusting compensation capacitance. Experimental results demonstrate that the optimized configuration reduces inrush current peak from 2.7 A to 0.87 A (a reduction of 67.8%), while extending output voltage settling time from 2.9 ms to 12.3 ms, significantly enhancing the stability and reliability of aerospace power systems.
Key words : low dropout linear regulator （LDO）；startup inrush current；feedback network optimization；soft-start；power management
引言
近年來(lái)，宇航電源系統(tǒng)對(duì)多路負(fù)載的時(shí)序控制與交叉調(diào)整率提出了嚴(yán)苛要求，傳統(tǒng)耦合電感多路變換器輔以LDO的方案雖能改善電壓穩(wěn)定性，但LDO啟動(dòng)浪涌電流達(dá)到一定的峰值和脈寬易導(dǎo)致輸入保護(hù)電路過(guò)載, 對(duì)負(fù)載和LDO造成損害[1]?，F(xiàn)有研究對(duì)浪涌電流抑制的主要方法有軟啟動(dòng)IC[2]、電流限制技術(shù)[3]和外部軟啟動(dòng)電路[4]等方法實(shí)現(xiàn)，采用上述方法的LDO器件體積偏大且需額外器件，同時(shí)增加系統(tǒng)復(fù)雜度。
文獻(xiàn)[5]提出通過(guò)調(diào)整LDO反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)抑制浪涌，但其未揭示參數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性的定量關(guān)系。本文針對(duì)LDO器件MSK5101在使能端加入RC延時(shí)電路后的電流尖峰現(xiàn)象進(jìn)行研究，基于頻域建模與參數(shù)優(yōu)化，提出一種無(wú)需外擴(kuò)器件的浪涌抑制方法，為高可靠性電源設(shè)計(jì)提供新思路，與傳統(tǒng)方法對(duì)比如表1所示。
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作者信息：
康端剛，康婷，李輝，吳臨玉，汪曉文
（蘭州空間技術(shù)物理研究所，甘肅 蘭州 730000）
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