CN102983734B - 应用于升压型dc-dc开关电源中的软启动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于升压型DC-DC开关电源中的软启动电路,主要解决现有软启动电路存在过冲电压和浪涌电流,以及结构复杂的问题。该软启动电路包括斜波电压产生模块(1)和误差放大器(2),该误差放大器(2)包括电流镜(21)和放大及补偿环路(22);该斜波电压产生模块(1)为误差放大器(2)提供渐升电压信号Vss,该电流镜(21)为放大及补偿环路(22)提供电流信号,该放大及补偿环路(22)在启动阶段,输出的电压信号Vc跟随渐升电压信号Vss的上升而上升,启动结束后,基准电压信号VREF和反馈电压信号VFB进行比较放大,输出稳定的电压信号Vc。本发明采用斜波电压产生模块,简化了电路结构,提高了电路精度,降低了成本,减小了输出电压和电感电流的过冲值,可用于模拟集成电路。
Description
技术领域
本发明属于电子电路技术领域,特别涉及应用于升压型DC-DC开关电源中的软启动电路,可用于模拟集成电路。
背景技术
LED自发明以来,以其寿命长、体积小、耗电低、响应时间快、易于调光调色等优点在各个领域得到了广泛的应用。在开关电源中,为得到足够的亮度,需要很多LED串联使用。但是,一般便携式设备的输出电压典型值为2.8V到3.6V,不能满足串联LED所需要的电压。因此,升压型转化器被广泛应用在LED驱动系统中。如图1所示,电源刚开始上电,其所在芯片的输入电压Vcc较低,误差放大器的反相输入端电压VFB较低,远小于误差放大器的正相输入端电压VREF,误差放大器的输出电压为高电平,从而使功率管的开关占空比较大,电感电流的平均值较大。上电结束后,由于功率管的开关占空比变小,导致电感电流和输出电压存在很大的尖峰,易烧坏发光二极管。针对这一问题,软启动电路应运而生。启动阶段误差放大器的正端输入电压VSOFT逐渐上升,反馈电压VFB逐渐上升,避免启动过程中输出电压的过冲现象。
上述软启动电路存在两个缺点,其一是电流镜电路提供的尾电流信号精度较低;其二是采用两个或多个D触发器控制误差放大器的正端输入电压VSOFT缓慢上升,使其结构复杂、成本较高,从而造成软启动电路的实现难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型软启动电路,以解决现有技术结构复杂、成本较高、精度较低、实现难度较大的问题。
为实现上述目的,本发明包括:斜波电压产生模块1和误差放大器2;该误差放大器2,包括电流镜21和放大及补偿环路22,其中:
所述斜波电压产生模块1,设有三个输入端和一个输出端,其第一输入端F与其所在芯片的基准电流信号I2相连;其第二输入端G与其所在芯片的使能信号EN相连;其第三输入端H与其所在芯片的调节信号T1相连;其输出端I与误差放大器2相连,输出渐升电压信号Vss;
所述电流镜21,设有一个输入端和三个输出端,其输入端作为误差放大器2的第四输入端D,并与其所在芯片的基准电流信号I1相连;其第一输出端与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I3;其第二输出端与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I4;其第三输出端与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I5;
所述放大及补偿环路22,设有六个输入端和一个输出端,其第一输入端与电流镜21输入的镜像电流信号I3相连;其第二输入端与电流镜21输入的镜像电流信号I4相连;其第三输入端与电流镜21输入的镜像电流信号I5相连;其第四输入端作为误差放大器2的第一输入端A,并与斜波电压产生模块1输入的渐升电压信号Vss相连;其第五输入端作为误差放大器2的第二输入端B,并与其所在芯片的的反馈电压VFB相连;其第六输入端作为误差放大器2的第三输入端C,并与其所在芯片的基准电压VREF相连;其输出端在启动阶段,输出的电压信号Vc跟随渐升电压信号Vss的上升而上升,启动结束后,基准电压信号VREF和反馈电压信号VFB进行比较放大,输出稳定的电压信号Vc。
作为优选,上述软启动电路的斜波电压产生模块1,由10个NMOS管、7个PMOS管、4个反相器、施密特触发器S1、第三电容C3和第四电容C4连接组成,其中:
第十一PMOS管MP11,其栅极与第四反相器I4的输出端相连,其源极作为斜波电压产生模块1的输入端F,并与其所在芯片的基准电流信号I2相连,其漏极与第十NMOS管MN10的漏极相连;
第十NMOS管MN10与第十一NMOS管MN11,其栅极相连,构成电流镜结构;第十NMOS管MN10的源极与第十二NMOS管MN12的漏极相连;第十一NMOS管MN11的漏极与第十七PMOS管MP17的漏极相连,第十一NMOS管MN11的源极与第十七NMOS管MN17的漏极相连;
第十二NMOS管MN12、第十三NMOS管MN13与第十四NMOS管MN14,其栅极相连构成电流镜结构;第十三NMOS管MN13的漏极与第十六NMOS管MN16的源极相连;第十四NMOS管MN14的漏极与第十四PMOS管MP14的漏极相连;
第十三PMOS管MP13、第十四PMOS管MP14与第十五PMOS管MP15,其栅极相连,构成电流镜结构;第十四PMOS管MP14的漏极与第十六PMOS管MP16的漏极相连;第十五PMOS管MP15的漏极与第十六PMOS管MP16的源极相连;第十六PMOS管MP16的栅极与其所在芯片的调节信号T1相连;第十三PMOS管MP13的漏极与第三电容C3的一端相连;
第十七NMOS管MN17的栅极与第十七PMOS管MP17的栅极相连,并与第三与非门I3的输出端相连;第三与非门I3,其第一输入端与其所在芯片的使能信号EN相连,其第二输入端与第二反相器I2的输出端相连;第二反相器I2的输入端与第一反相器的输出端相连;
第十八NMOS管MN18与第十六NMOS管MN16串联跨接于其所在芯片的电源电压Vcc与第十三NMOS管MN13的漏极之间,其公共端作为斜波电压产生模块1的输出端I,输出渐升电压信号Vss;第十八NMOS管MN18的栅极与第十三PMOS管MP13的漏极相连;第十六NMOS管MN16的栅极与施密特触发器S1的输出端相连;施密特触发器S1的输入端与第四电容C4的一端相连。
作为优选,上述软启动电路的电流镜21,由2个NMOS管和4个PMOS管连接组成,其中:
第一NMOS管MN1与第二NMOS管MN2,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;第一NMOS管MN1的漏极,作为误差放大器2的第四输入端D,并与其所在芯片的基准电流信号I1相连;第二NMOS管MN2的漏极与第一PMOS管MP1的漏极相连;
第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3与第四PMOS管MP4,其栅极分别相连,构成电流镜结构;其源极相连,并与其所在芯片的电源电压Vcc相连;第二PMOS管MP2的漏极作为电流镜21的第一输出端,输出镜像电流信号I3;第三PMOS管MP3的漏极作为电流镜21的第二输出端,输出镜像电流信号I4;第四PMOS管MP4的漏极作为电流镜21的第三输出端,输出镜像电流信号I5;
作为优选,上述软启动电路的放大及补偿环路22,由6个NMOS管、6个PMOS管、第一电容C1、第二电容C2和电阻R1连接组成,其中:
第七PMOS管MP7的源极与第八PMOS管MP8的源极相连,并与电流镜21输入的镜像电流信号I4相连;第七PMOS管MP7的栅极与第九PMOS管MP9的源极相连;第九PMOS管MP9的栅极,与其所在芯片的反馈电压VFB相连;第九PMOS管MP9的漏极与电流镜21输入的镜像电流信号I3相连;第七PMOS管MP7的漏极与第五NMOS管MN5的漏极相连;第八PMOS管MP8的栅极与第十PMOS管MP10的源极相连;第十PMOS管MP10的栅极与其所在芯片的基准电压VREF相连;第十PMOS管MP10的漏极与电流镜21输入的镜像电流信号I5相连;第八PMOS管MP8的漏极与第六NMOS管MN6的漏极相连;
第四NMOS管MN4与第五NMOS管MN5,其栅极相连,构成电流镜结构;第四NMOS管MN4的漏极与第三NMOS管MN3的源极相连;
第六NMOS管MN6与第七NMOS管MN7,其栅极相连,构成电流镜结构;第七NMOS管MN7的漏极与第六PMOS管MP6的漏极相连,作为误差放大器2的输出端E,输出无尖峰的电压信号Vc;
第五PMOS管MP5与第六PMOS管MP6,其栅极相连,构成电流镜结构;第五PMOS管MP5的漏极与第三NMOS管MN3的漏极相连;第三NMOS管MN3的栅极与斜波电压产生模块1输入的渐升电压信号Vss相连;
第八NMOS管MN8,其栅极与漏极相连,并与第六PMOS管MP6的漏极相连,其源极与第四NMOS管MN4的漏极相连;
电阻R1与第一电容C1串联,并与第二电容C2并联跨接于第七NMOS管MN7的漏极与地之间,起环路补偿的作用;
本发明由于采用斜波电压产生模块,简化了电路结构,提高了电路的精度,降低了成本,减小了输出电压和电感电流的过冲值。
附图说明
图1为传统软启动电路原理图;
图2为本发明的结构框图;
图3为本发明中斜波电压产生模块原理图;
图4为本发明中误差放大器原理图。
具体实施说明
以下参照附图对本发明作进一步详细描述
参考图2,本发明的软启动电路包括:斜波电压产生模块1和误差放大器2,其中误差放大器2,包括电流镜21和放大及补偿环路22。
所述电流镜21,其输入端作为误差放大器2的第四输入端D,并与其所在芯片的基准电流信号I1相连;该电流镜21的第一输出端与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I3,该电流镜21的第二输出端与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I4,该电流镜21的第三输出端与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I5。
所述放大及补偿环路22,其第一输入端与电流镜21输入的镜像电流信号I3相连,该放大及补偿环路22的第二输入端与电流镜21输入的镜像电流信号I4相连,该放大及补偿环路22的第三输入端与电流镜21输入的镜像电流信号I5相连,该放大及补偿环路22的第四输入端作为误差放大器2的第一输入端A,并与斜波电压产生模块1输入的渐升电压信号Vss相连,该放大及补偿环路22的第五输入端作为误差放大器2的第二输入端B,并与其所在芯片的的反馈电压VFB相连,该放大及补偿环路22的第六输入端作为误差放大器2的第三输入端C,并与其所在芯片的基准电压VREF相连,该放大及补偿环路22的输出端在启动阶段,输出的电压信号Vc跟随渐升电压信号Vss的上升而上升,启动结束后,基准电压信号VREF和反馈电压信号VFB进行比较放大,输出稳定的电压信号Vc。
所述斜波电压产生模块1,其第一输入端F与其所在芯片的基准电流信号I2相连,该斜波电压产生模块1的第二输入端G与其所在芯片的使能信号EN相连,该斜波电压产生模块1的第三输入端H与其所在芯片的调节信号T1相连,该斜波电压产生模块1的输出端I输出渐升电压信号Vss。
参照图3,本发明的斜波电压产生模块1包括10个NMOS管、7个PMOS管和4个反相器,即第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10、第十一NMOS管MN11、第十二NMOS管MN12、第十三NMOS管MN13、第十四NMOS管MN14、第十五NMOS管MN15、第十六NMOS管MN16、第十七NMOS管MN17、第十八NMOS管MN18、第十一PMOS管MP11、第十二PMOS管MP12、第十三PMOS管MP13、第十四PMOS管MP14、第十五PMOS管MP15、第十六PMOS管MP16、第十七PMOS管MP17、施密特触发器S1、第三电容C3和第四电容C4,其中:
第十一PMOS管MP11,其栅极与第四反相器I4的输出端相连,其源极作为斜波电压产生模块1的输入端F,并与其所在芯片的基准电流信号I2相连,通过控制基准电流信号I2对第三电容C3的充电时间,保证固定斜率上升的渐升电压VSS的稳定性;其漏极与第十NMOS管MN10的漏极相连;
第十NMOS管MN10与第十一NMOS管MN11,其栅极相连,构成电流镜结构;第十NMOS管MN10的源极与第十二NMOS管MN12的漏极相连;
第十一NMOS管MN11的漏极与第十七PMOS管MP17的漏极相连,第十一NMOS管MN11的源极与第十七NMOS管MN17的漏极相连;
第十二NMOS管MN12、第十三NMOS管MN13和第十四NMOS管MN14,其栅极相连构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;
第十三NMOS管MN13的漏极与第十六NMOS管MN16的源极相连;
第十四NMOS管MN14的漏极与第十四PMOS管MP14的漏极相连;
第十三PMOS管MP13、第十四PMOS管MP14和第十五PMOS管MP15,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并与其所在芯片的电源电压Vcc相连;
第十四PMOS管MP14的漏极与第十六PMOS管MP16的漏极相连;
第十五PMOS管MP15的漏极与第十六PMOS管MP16的源极相连;
第十六PMOS管MP16的栅极作为斜波电压产生模块1的第三输入端H,并与其所在芯片的调节信号T1相连;
第十七NMOS管MN17的栅极与第十七PMOS管MP17的栅极相连,并与第三与非门I3的输出端相连;
第十三PMOS管MP13的漏极与第三电容C3的一端相连,第三电容C3的另一端连接到地;
第三与非门I3,其第一输入端作为斜波电压产生模块1的第二输入端G,并与其所在芯片的使能信号EN相连,其第二输入端与第二反相器I2的输出端相连;
第二反相器I2的输入端与第一反相器的输出端相连;
第十八NMOS管MN18与第十六NMOS管MN16串联跨接于其所在芯片的电源电压Vcc与第十三NMOS管MN13的漏极之间,其公共端作为斜波电压产生模块1的输出端I,输出渐升电压信号Vss;
第十八NMOS管MN18的栅极与第十三PMOS管MP13的漏极相连;
第十六NMOS管MN16的栅极与施密特触发器S1的输出端相连;
施密特触发器S1的输入端与第四电容C4的一端相连;第四电容C4的另一端连接到地;
在软启动电路上电时,软启动过程时间由斜波电压产生模块1输出的渐升电压信号VSS的上升斜率决定,渐升电压信号VSS的上升斜率由斜波电压产生模块1输入的基准电流I1和第三电容C3决定;第三电容C3控制斜波电压产生模块1输出的渐升电压信号VSS的斜率大小,施密特触发器S1控制渐升电压信号VSS的最大电压值,第一反相器I1、第二反相器I2起滤波整形的作用,第四反相器I4的输出电压控制第十一PMOS管MP11和第九NMOS管MN9的导通与关断,第四反相器I4输出高电平时,渐升电压信号VSS拉低,第四反相器I4输出低电平时,软启动电路正常工作,第三与非门I3的输出控制第十七NMOS管MN17和第十七PMOS管MP17的导通与关断,进而控制第三电容C3的充放电。斜波电压产生模块1输出的渐升电压信号VSS控制误差放大器2的输出电压VC,在软启动阶段误差放大器2的输出电压VC等于渐升电压VSS,结合升压型DC-DC芯片的环路工作原理,误差放大器2的输出值VC越大,其所在芯片开关管的占空比越大,斜波电压产生模块1输出的电压信号VC缓慢上升至稳定,开关管占空比缓慢变大,避免了输出电压和电感电流的过冲。
参考图4,本发明运算放大器2中的电流镜21和放大及补偿环路22,其电路结构如下:
所述电流镜21,包括2个NMOS管和4个PMOS管,即第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4,其中:
第一NMOS管MN1与第二NMOS管MN2,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;第一NMOS管MN1的漏极,作为误差放大器2的第四输入端D,并与其所在芯片的基准电流信号I1相连,该基准电流I1可决定误差放大器2工作电流的大小;第二NMOS管MN2的漏极与第一PMOS管MP1的漏极相连;
第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4,其栅极分别相连,构成电流镜结构,其源极相连,并与其所在芯片的电源电压Vcc相连;第二PMOS管MP2的漏极作为电流镜21的第一输出端,并与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I3;第三PMOS管MP3的漏极作为电流镜21的第二输出端,并与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I4;第四PMOS管MP4的漏极作为电流镜21的第三输出端,并与放大及补偿环路22相连,输出镜像电流信号I5。
所述放大及补偿环路22,包括6个NMOS管和6个PMOS管,即第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7、第八PMOS管MP8、第九PMOS管MP9、第十PMOS管MP10、第一电容C1、第二电容C2和电阻R1,其中:
第七PMOS管MP7,其源极与第八PMOS管MP8的源极相连,并与电流镜21输入的镜像电流信号I4相连;其栅极与第九PMOS管MP9的源极相连;其漏极与第五NMOS管MN5的漏极相连;
第九PMOS管MP9,其栅极作为误差放大器2的第二输入端B,并与其所在芯片的反馈电压VFB相连,该反馈电压VFB可确定发光二极管的电流;其漏极与电流镜21输入的镜像电流信号I3相连;
第十PMOS管MP10,其源极与第八PMOS管MP8的栅极相连;其栅极作为误差放大器2的第三输入端C,并与其所在芯片的基准电压VREF相连,该基准电压VREF用来确定反馈电压VFB的大小;其漏极与电流镜21输入的镜像电流信号I5相连;
第八PMOS管MP8的漏极与第六NMOS管MN6的漏极相连;
第九PMOS管MP9和第十PMOS管MP10用来降低所输入共模电压,确保正常工作时误差放大器2中的每个MOS管都工作在饱和区;
第四NMOS管MN4与第五NMOS管MN5,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;
第四NMOS管MN4的漏极与第三NMOS管MN3的源极相连;
第六NMOS管MN6与第七NMOS管MN7,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;
第七NMOS管MN7的漏极与第六PMOS管MP6的漏极相连,并作为误差放大器2的输出端E,输出无尖峰电压信号Vc;
第五PMOS管MP5与第六PMOS管MP6,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;
第五PMOS管MP5的漏极与第三NMOS管MN3的漏极相连;
第三NMOS管MN3的栅极作为误差放大器2的输入端A,并与斜波电压产生模块1输入的渐升电压信号Vss相连,误差放大器2在上电阶段的输出电压Vc仅由渐升电压信号Vss控制,实现输出电压Vc平稳升上,上电结束后,通过误差放大器2中的负反馈环路保证其所在芯片的基准电压VREF和反馈电压VFB相等,从而第三NMOS管MN3与第八NMOS管MN8共同作用使其所在芯片的开关管占空比突变减小,输出电压Vc的尖峰值变小;
第八NMOS管MN8,其栅极与漏极相连,并与第六PMOS管MP6的漏极相连,其源极与第四NMOS管MN4的漏极相连;
电阻R1与第一电容C1串联,并与第二电容C2并联跨接于第七NMOS管MN7的漏极与地之间;电阻R1和第一电容C1起到补偿环路稳定性的作用。
本发明的具体工作原理如下:
当斜波电压产生模块1输入的使能信号EN为低电平时,渐升电压信号VSS为低电平;斜波电压产生模块1输入的调节信号T1通过调节第一电容C1的电流,进而调节斜波电压产生模块输出渐升电压信号Vss的时间;当其所在芯片的输入电压Vcc达到芯片正常工作电压范围时,使能信号EN变为高电平,软启动电路开始工作。在刚开始工作时,第三电容C3上的电压为零,第十七NMOS管关断,第三电容C3处于充电状态,当第三电容C3上的电压到达第十一NMOS管MN11的源极电压时,仅由第十三PMOS管MP13给第三电容C3充电,该充电电流由其所在芯片的基准电流信号I1决定。在充电过程中,第三电容C3上的电压逐渐变大,经过第十八NMOS管MN18的跟随,渐升电压VSS逐渐上升,当渐升电压VSS的值达到施密特触发器S1的翻转电压时,施密特触发器S1输出端变为低电平,第十二PMOS管MP12导通,第十六NMOS管MN16关断,渐升电压VSS被拉为高电平,此后,渐升电压VSS将一直保持高电平,软启动过程结束。
软启动时间t的表达式如下:
式中,VSMIT为施密特触发器S1的翻转电压,VGS16为第十六NMOS管的栅源电压差,VGS4为第四NMOS管M4的栅源电压差,IM15为第十五PMOS管上的电流:
IM13=βIREF
式中,IREF为其所在芯片的基准电流,β为第十一NMOS管MN11的宽长比与第十五PMOS管MP15的宽长比的比值。
误差放大器2的反相输入端输入的反馈电压VFB可确定发光二极管的电流;其所在芯片的基准电流I1可确定误差放大器2的工作电流;第三NMOS管MN3和第八NMOS管MN8的宽长比相同,软启动电路上电时,误差放大器2输出的电压信号VC会跟随斜波电压产生模块1输出的渐升电压VSS逐渐上升,此时电压信号VC的值为:
Vc=Vss-VGS3+VGS8,
式中,VGS3为第三NMOS管MN3的栅源电压差,VGS8为第八NMOS管MN8的栅源电压差。电压信号VC上升过程中,反馈电压VFB也会逐渐上升,当反馈电压VFB与基准电压VREF相等时,电压信号VC将停止上升,达到稳定,软启动过程结束;
软启动电路结束后,VSS仍会继续上升,直到到达施密特触发器的翻转电压VSMIT后,反馈电压VFB将跳变到电源电压VCC,第三NMOS管MN3工作在深线性区,相当于导线。此时,第八NMOS管MN8的源极电压VS为:
VS=Vcc-VGS5-VDS3
式中,VGS5为第五PMOS管MP5的栅源电压差,VDS3为第三NMOS管MN3的漏源电压差。
以上仅是本发明的一个最佳实例,不构成对本发明的任何限制,显然在本发明的构思下,可以对其电路进行不同的变更与改进,但这些均在本发明的保护之列。
Claims (3)
1.一种应用于升压型DC-DC开关电源中的软启动电路,其特征在于:它包括斜波电压产生模块(1)和误差放大器(2),该误差放大器(2),包括电流镜(21)和放大及补偿环路(22),其中:
所述斜波电压产生模块(1),设有三个输入端和一个输出端,其第一输入端F与其所在芯片的基准电流信号I2相连;其第二输入端G与其所在芯片的使能信号EN相连;其第三输入端H与其所在芯片的调节信号T1相连;其输出端I与误差放大器(2)相连,输出渐升电压信号Vss;该模块的具体电路实现包括10个NMOS管、7个PMOS管、4个反相器、施密特触发器S1、第三电容C3和第四电容C4连接组成,其中:
第十一PMOS管MP11,其栅极与第四反相器I4的输出端相连,其源极作为斜波电压产生模块(1)的输入端F,并与其所在芯片的基准电流信号I2相连,其漏极与第十NMOS管MN10的漏极相连;
第十NMOS管MN10与第十一NMOS管MN11,其栅极相连,构成电流镜结构;第十NMOS管MN10的源极与第十二NMOS管MN12的漏极相连;第十一NMOS管MN11的漏极与第十七PMOS管MP17的漏极相连,第十一NMOS管MN11的源极与第十七NMOS管MN17的漏极相连;
第十二NMOS管MN12、第十三NMOS管MN13与第十四NMOS管MN14,其栅极相连构成电流镜结构;第十三NMOS管MN13的漏极与第十六NMOS管MN16的源极相连;第十四NMOS管MN14的漏极与第十四PMOS管MP14的漏极相连;
第十三PMOS管MP13、第十四PMOS管MP14与第十五PMOS管MP15,其栅极相连,构成电流镜结构;第十四PMOS管MP14的漏极与第十六PMOS管MP16的漏极相连;第十五PMOS管MP15的漏极与第十六PMOS管MP16的源极相连;第十六PMOS管MP16的栅极与其所在芯片的调节信号T1相连;第十三PMOS管MP13的漏极通过第三电容C3连接到地;
第十七NMOS管MN17的栅极与第十七PMOS管MP17的栅极相连,并与第三与非门I3的输出端相连;第三与非门I3,其第一输入端与其所在芯片的使能信号EN相连,其第二输入端与第二反相器I2的输出端相连;第二反相器I2的输入端与第一反相器的输出端相连;
第十八NMOS管MN18与第十六NMOS管MN16串联跨接于其所在芯片的电源电压Vcc与第十三NMOS管MN13的漏极之间,其公共端即第十八NMOS管MN18的源极或第十六NMOS管MN16的漏极作为斜波电压产生模块(1)的输出端I,输出渐升电压信号Vss;第十八NMOS管MN18的栅极与第十三PMOS管MP13的漏极相连;第十六NMOS管MN16的栅极与施密特触发器S1的输出端相连;施密特触发器S1的输入端与第四电容C4的一端相连;第四电容C4的另一端连接到地;
所述电流镜(21),设有一个输入端和三个输出端,其输入端作为误差放大器(2)的第四输入端D,并与其所在芯片的基准电流信号I1相连;其第一输出端与放大及补偿环路(22)相连,输出镜像电流信号I3;其第二输出端与放大及补偿环路(22)相连,输出镜像电流信号I4;其第三输出端与放大及补偿环路(22)相连,输出镜像电流信号I5;
所述放大及补偿环路(22),设有六个输入端和一个输出端,其第一输入端与电流镜(21)输入的镜像电流信号I3相连;其第二输入端与电流镜(21)输入的镜像电流信号I4相连;其第三输入端与电流镜(21)输入的镜像电流信号I5相连;其第四输入端作为误差放大器(2)的第一输入端A,并与斜波电压产生模块(1)输出的渐升电压信号Vss相连;其第五输入端作为误差放大器(2)的第二输入端B,并与其所在芯片的的反馈电压VFB相连;其第六输入端作为误差放大器(2)的第三输入端C,并与其所在芯片的基准电压VREF相连;其输出端在启动阶段,输出的电压信号Vc跟随渐升电压信号Vss的上升而上升,启动结束后,基准电压信号VREF和反馈电压信号VFB进行比较放大,输出稳定的电压信号Vc。
2.根据权利要求1所述的软启动电路,其特征在于电流镜(21),由2个NMOS管和4个PMOS管连接组成,其中:
第一NMOS管MN1与第二NMOS管MN2,其栅极相连,构成电流镜结构,其源极相连,并连接到地;第一NMOS管MN1的漏极,作为误差放大器(2)的第四输入端D,并与其所在芯片的基准电流信号I1相连;第二NMOS管MN2的漏极与第一PMOS管MP1的漏极相连;
第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3与第四PMOS管MP4,其栅极分别相连,构成电流镜结构;其源极相连,并与其所在芯片的电源电压Vcc相连;第二PMOS管MP2的漏极作为电流镜(21)的第一输出端,输出镜像电流信号I3;第三PMOS管MP3的漏极作为电流镜(21)的第二输出端,输出镜像电流信号I4;第四PMOS管MP4的漏极作为电流镜(21)的第三输出端,输出镜像电流信号I5。
3.根据权利要求1所述的软启动电路,其特征在于放大及补偿环路(22),包括6个NMOS管、6个PMOS管、电阻R1、第一电容C1和第二电容C2,其中:
第七PMOS管MP7的源极与第八PMOS管MP8的源极相连,并与电流镜(21)输出的镜像电流信号I4相连;第七PMOS管MP7的栅极与第九PMOS管MP9的源极相连;第九PMOS管MP9的栅极与其所在芯片的反馈电压VFB相连;第九PMOS管MP9的源极与电流镜(21)输出的镜像电流信号I3相连;第七PMOS管MP7的漏极与第五NMOS管MN5的漏极相连;第八PMOS管MP8的栅极与第十PMOS管MP10的源极相连;第十PMOS管MP10的栅极与其所在芯片的基准电压VREF相连;第十PMOS管MP10的源极与电流镜(21)输出的镜像电流信号I5相连;第八PMOS管MP8的漏极与第六NMOS管MN6的漏极相连;
第四NMOS管MN4与第五NMOS管MN5,其栅极相连,构成电流镜结构;第四NMOS管MN4的漏极与第三NMOS管MN3的源极相连;
第六NMOS管MN6与第七NMOS管MN7,其栅极相连,构成电流镜结构;第七NMOS管MN7的漏极与第六PMOS管MP6的漏极相连,作为误差放大器(2)的输出端E,输出无尖峰的电压信号Vc;
第五PMOS管MP5与第六PMOS管MP6,其栅极相连,构成电流镜结构;第五PMOS管MP5的漏极与第三NMOS管MN3的漏极相连;第三NMOS管MN3的栅极与斜波电压产生模块(1)输出的渐升电压信号Vss相连;
第八NMOS管MN8,其栅极与漏极相连,并与第六PMOS管MP6的漏极相连,其源极与第四NMOS管MN4的漏极相连;
电阻R1与第一电容C1串联,并与第二电容C2并联跨接于第七NMOS管MN7的漏极与地之间,起环路补偿的作用。
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