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热插拔为什么会产生电压尖峰?

热插拔为什么会产生电压尖峰? 很多工程师第一次遇到热插拔问题时,直觉往往是:“输入端电容不够大,再加几个电容不就好了?”但实际测试经常会发现,电容加大以后,尖峰确实有所下降,却仍然存在明显的过冲甚至振铃。原因在于,热插拔产生的电压异常,本质上并不是一个单纯的“电容充电问题”,而是一个典型的寄生电感与输入电容共同形成的瞬态二阶网络问题。尤其是在以下场景:高于5V的USB电源适配器;多节电池;长电源线;热插拔连接器;大容量输入电容;高速电源路径;插入瞬间都可能产生远高于正常输入电压的尖峰。如果IC电源引脚的绝对最大额定电压没有足够裕量,这个尖峰甚至可能直接损坏芯片。一、热插拔瞬态究竟是怎么产生的?先看一个最简单的模型。实际的电源线并不是理想导线,它天然存在:线路电阻;线路电感;连接器寄生参数。因此可以把电源适配器和电池线简化成:电源 + 串联电阻Rᵢ + 串联电感Lᵢ而IC输入端则存在:输入电容Cᵢ以及相关等效电阻。于是热插拔瞬间实际上变成了:一个带寄生电感的电容充电过
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