产生尖峰电流的主要原因

在实际电路连线中，由于工艺的关系，电路的输入回路至开关管V的集电极和发射极之间的导线上存在一定的杂散电感，等效于LS。在V导通时，输入电流iI经过LS，产生一个感应电流ULS，极性为左正右负。V关断期间，电流将迅速减小至零，导致产生很大的di/dt，LS上产生很高的ULS，极性变为左负右正，加在V的集电极和发射极上，致使V管两端产生很高的电流尖峰。由于LS的存在，在输入电流一定的情况下，开关管V的关断速度越快，或者开关管的关断速度一定的情况下，输入电流越大，电流尖峰越大。

显然LS限制了电源功率等级和开关频率的进一步提高。由此产生的电流尖峰对开关管V危害很大，它会使V的关断损耗增加，整机效率降低，加大传导噪声（EMI），甚至损坏开关管，因此必须消除。

输出级的 T3、T4 管短设计内同时导通。在与非门由输出低电平转向高电平的过程中，输入电压的负跳变在 T2 和 T3 的基极回路内产生很大的反向驱动电流，由于 T3 的饱和深度设计得比 T2 大，反向驱动电流将使 T2 首先脱离饱和而截止。T2 截止后，其集电极电位上升，使 T4 导通。可是此时 T3 还未脱离饱和，因此在极短得设计内 T3 和 T4 将同时导通，从而产生很大的 ic4，使电源电流形成尖峰电流。图中的 R4 正是为了限制此尖峰电流而设计。

低功耗型 TTL 门电路中的 R4 较大，因此其尖峰电流较小。当输入电压由低电平变为高电平时，与非门输出电平由高变低，这时 T3、T4 也可能同时导通。但当 T3 开始进入导通时，T4 处于放大 状态，两管的集－射间电压较大，故所产生的尖峰电流较小，对电源电流产生的影响相对较小。

产生尖峰电流的另一个原因是负载电容的影响。与非门输出端实际上存在负载电容 CL，当门的输出由低转换到高时，电源电压由 T4 对电容 CL 充电，因此形成尖峰电流。

当与非门的输出由高电平转换到低电平时，电容 CL 通过 T3 放电。此时放电电流不通过电源，故 CL 的放电电流对电源电流无影响。

产生尖峰电流的主要原因包括：

1. 启动电流：在某些机电设备（如电动机、压缩机、泵等）的启动过程中，需要额外消耗电能，产生启动电流，往往比常规工作时的电流大数倍，导致短时间内电路中产生尖峰电流。

2. 过电压：在电路开关突然断开或合上时，电感元件、电容元件内部会产生过电压，从而导致电路中短时间内产生尖峰电流。

3. 放电：在电容元件或电源中的充电状态下，突然断开电源，则电容器会放出储存的电量，从而使电路中产生瞬间的尖峰电流。

4. 短路：在电路中出现短路，瞬间形成低阻抗通路，会导致大量电流涌入短路处，形成尖峰电流。

5. 变电所电容器开关操作：在电容器开关关闭时，电容器内部的电荷将转移到变压器的两个绕组之间，使得整个电路的阻抗瞬间降低，导致电路中产生瞬间的尖峰电流。

综上所述，产生尖峰电流的原因比较多，并且在不同的场合中也会有所不同。为了避免电路中产生尖峰电流，我们需要采取适当的措施，如选用适应性更好的电力设备，进行电路设计和开发，以及加装适应性更好的保护电路等。