LDO启动浪涌的反馈网络优化抑制方法研究
电子技术应用
康端刚，康婷，李辉，吴临玉，汪晓文
兰州空间技术物理研究所
摘要： 低压差线性稳压器（LDO）作为现代电子系统的核心电源管理器件，其启动浪涌电流问题严重威胁系统可靠性。以MSK5101型LDO为研究对象，针对使能端加入RC延时电路后输入浪涌电流尖峰现象，提出一种基于反馈网络动态优化的抑制方法。通过建立小信号模型并进行频域分析，揭示了反馈网络参数对系统响应速度与稳定性的影响规律，提出通过增大反馈电阻与调整补偿电容实现等效软启动。实验结果表明，优化后浪涌电流峰值由2.7 A降至0.87 A（降幅67.8%），输出电压建立时间由2.9 ms延长至12.3 ms，显著提升了宇航电源系统的可靠性和鲁棒性。
中圖分類號：TN433 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256696
中文引用格式： 康端剛，康婷，李輝，等. LDO啟動浪涌的反饋網絡優化抑制方法研究[J]. 電子技術應用，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啟動浪涌的反饋網絡優化抑制方法研究[J]. 電子技術應用，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，宇航電源系統對多路負載的時序控制與交叉調整率提出了嚴苛要求，傳統耦合電感多路變換器輔以LDO的方案雖能改善電壓穩定性，但LDO啟動浪涌電流達到一定的峰值和脈寬易導致輸入保護電路過載, 對負載和LDO造成損害[1]。現有研究對浪涌電流抑制的主要方法有軟啟動IC[2]、電流限制技術[3]和外部軟啟動電路[4]等方法實現，采用上述方法的LDO器件體積偏大且需額外器件，同時增加系統復雜度。
文獻[5]提出通過調整LDO反饋網絡參數抑制浪涌，但其未揭示參數與系統穩定性的定量關系。本文針對LDO器件MSK5101在使能端加入RC延時電路后的電流尖峰現象進行研究，基于頻域建模與參數優化，提出一種無需外擴器件的浪涌抑制方法，為高可靠性電源設計提供新思路，與傳統方法對比如表1所示。
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作者信息：
康端剛，康婷，李輝，吳臨玉，汪曉文
（蘭州空間技術物理研究所，甘肅 蘭州 730000）
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