图 3-5 中介绍了建模容性负载的一个简单示例。该电路显示了一个开关的简化模型，此开关使用 10µF 输出电容器驱动 24V 500mA 直流负载。在此示例中，电缆的电阻和电感分别为 100mΩ 和 5µH：

图 3-5 不受控制的电容器充电原理图

图 3-6 不受控制的电容器充电波形

图 3-6 展示了不受控制的 dV/dT 会导致浪涌电流达到近 30A，并伴有严重的振铃。如果未对电流加以限制，这是给电容器充电的最快方法，但是对于许多系统来说，这种浪涌电流是不可接受的，并且无法受到输入电源轨的支持。

一种选择是找到一种方法来限制此电流，同时不影响系统或导致电容器充电时间过长。一个简单的解决方案是让设计人员添加一个 12Ω 的限流电阻器，如图 3-7 所示。

图 3-7 串联电阻电容器充电原理图

图 3-8 串联电阻电容器充电仿真

添加 12Ω 限流电阻器会将峰值电流限制在 2A 以下，但由于该额外 12Ω 电阻上的功率耗散和电压降，这并不是可行的解决方案。对于 500mA 直流负载，这会在电阻器上增加 3W 额外功率耗散和 6V 压降。这种热耗散和电压降在大多数应用中是不可接受的。

即使是相对较小的 10µF 负载，也需要更好的解决方案。对于更大的容性负载，这些影响将进一步放大。

TI 智能高侧开关能够通过限流对容性负载进行线性充电，从而限制浪涌电流。为电容器充电时，智能高侧开关会识别过流事件并将输出电流钳制在可调的设定点。图 3-9 所示为 TPS2H160-Q1 在电流限值为 1A 的情况下为 470μF 电容充电的位置：

图 3-9 TPS2H160-Q1 在 1A 时的电流限制

现在，电容器可完全充电，不允许输出电流超过 1A，也不会给系统增加明显的直流串联电阻。由于 FET 在此充电期间升温，最终会因为内部 MOSFET 工作模式之间的高温转换而出现一些振铃，但由于瞬态时间长度较短，这不会使系统面临风险。TPS2H160-Q1 的导通电阻仅为 160mΩ，因此在相同的 500mA 直流工作电流下，功率损耗和压降分别只有 40mW 和 80mV 。这些数值对于系统来说更容易接受，并且不会导致模块内部产生不必要的热量。

如果 1A 的浪涌电流太大，TPS2H160-Q1 可灵活地将电流限值进一步降低至 500mA，如图 3-10 所示。

图 3-10 TPS2H160-Q1 在 500mA 时的电流限制

电容器上的电压以从不超过设定电平的恒定电流进行线性充电。在考虑限制浪涌电流的合理方案时应了解，TI 智能高侧开关电流限制功能能够提供一种平衡型解决方案，允许在驱动电容性负载的同时限制浪涌电流。