CN103401411A - 一种适用于开关电源的软启动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及集成电路技术，特别涉及一种适用于开关电源的软启动电路。本发明公开了一种适用于开关电源的软启动电路，提高电源的可靠性和稳定性。本发明的技术方案是，一种适用于开关电源的软启动电路，包括电流源IC、比较器、运放、误差放大器、第一传输门、第二传输门、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻。当开启电源时，上电复位阶段第三电容初始为0电位，随后电流源IC开始向第三电容缓慢充电，运放与误差放大器共同作用下，使误差放大器的输出电压随着第三电容电压缓慢升高。当电压上升到调整点（如2.5V）时软启动完成。本发明电路结构简单，工作稳定可靠，能够有效防止启动阶段浪涌电流对电源的冲击。

Description

一种适用于开关电源的软启动电路
技术领域
本发明涉及集成电路技术，特别涉及一种适用于开关电源的软启动电路。
背景技术
开关电源中，在电路启动阶段，如果缺乏软启动电路，通常会造成输入浪涌电流，该浪涌电流可以达到几安培至几十安培，能够对电源造成冲击，甚至损坏。为此几乎所有的开关电源均需要增加防止浪涌电流的软起动电路，以保证开关电源正常而可靠的工作。软启动电路可以防止启动阶段浪涌电流的出现，避免电路中出现很大的瞬时冲击电流，造成芯片和系统的损坏。软启动电路工作好坏直接决定着芯片能否正常工作。
发明内容
本发明的目的是，提供一种适用于开关电源的软启动电路，提高电源的可靠性和稳定性。
本发明的技术方案是，一种适用于开关电源的软启动电路，其特征在于，包括电流源IC、比较器、运放、误差放大器、第一传输门、第二传输门、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻；比较器负输入端接基准电压，正输入端连接运放输入端；第三电容一端接运放输入端，另一端接地；比较器输出端连接到第一传输门和第二传输门的控制端；第一传输门输入端连接电流源IC，输出端接运放输入端；第二传输门输入端连接运放输出端，输出端接误差放大器输出端；第二电容和第三电阻串联后与第一电容并联；第一电容一端与第一电阻一端，另一端接地；第一电阻另一端接误差放大器输出端；第二电阻一端接第一电阻一端，另一端与第一电容和第二电容连接；第二电容通过第三电阻接地；误差放大器的正输入端和负输入端分别连接参考电压和采样电压。
具体的，所述电流源IC输出电流为2μA。
进一步的，所述运放包括4只PMOS管和3只NMOS管。
进一步的，所述误差放大器由输出级和放大极构成；放大极用于提供宽的输入范围，输出级作用是增大电路的跨导。
本发明的有益效果是，电路结构简单，工作稳定可靠，能够有效防止启动阶段浪涌电流对电源的冲击。
附图说明：
图1本发明提出的软启动电路结构示意图；
图2本发明中误差放大器电路结构示意图；
图3本发明中误差放大器电路中的输出级电路结构示意图；
图4本发明中运放电路结构示意图。
具体实施方案
下面结合附图和具体的实施方案对本发明作进一步的阐述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动成果前提下所获得的所以其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本例包括电流源，比较器COMP1，运放OP1，误差放大器EA，第一传输门TG1、第二传输门TG2，第一电容C1、第二电容C2、第三电容CSST，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3。
当开启电源时，上电复位阶段第三电容CSST初始为0电位，随后电流源IC开始向第三电容CSST缓慢充电，运放OP1与误差放大器EA共同作用下，使误差放大器EA的输出电压VEAO随着第三电容CSST电压缓慢升高。当电压上升到调整点（如2.5V）时软启动完成，控制处于正常状态，电流源IC停止向第三电容CSST充电，VEAO端口与运放OP1断开，完成电路的软启动功能。当软启动完成后，利用下拉网络断开软启动电路，有效地抑制了开关电源启动阶段出现浪涌电流和输出电压过冲，防止芯片和系统的损坏，实现了输出电压从零到调整点的平滑上升，在启动完成后启动电路与误差运放彻底关断，不影响系统的正常工作。
如图1所示，软启动电路具体连接关系如下：比较器COMP1负输入端接基准电压VERF，正输入端连接运放OP1输入端VIN，第三电容CSST一端接VIN端，另一端接地。比较器COMP1输出端A连接到第一传输门TG1和第二传输门TG2控制端，第一传输门TG1输入端连接2uA电流源IC，输出端接VIN端，第二传输门TG2输入端连接运放OP1的输出，第二传输门TG2输出端接误差放大器EA的输出端VEAO，第二电容C2和第三电阻R3串联，再与第一电容C1并联，C1一端接端点B，另一端接地，第二电阻R2一端接COMP端，另一端接端点B，第一电阻R1一端连接误差放大器EA的输出端VEAO，另一端连接COMP端。
如图2所示，本发明中的误差放大器EA由两部分组成：输出级和放大极。放大极主要是提供宽的输入范围，输出级主要作用是增大电路的跨导。如图3所示，为输出级的电路图。包括PMOS管：MA2、MA3、MA4、MA6、MA9、M1A0；NMOS管：MA1、MA5、MA7、MA8、MA11、MA12；电阻RA1和电阻RA2。电阻RA1一端连接电源电压VDD，另一端连接MA1的栅极和漏极，MA1源极连接MA2源极，MA2栅极和漏极相连，MA2漏极连接电阻RA2一端，电阻RA2另一端连接地电平。MA3和MA9的源极连接电源电压VDD，MA3管和MA9管的栅极相连到MA4管的漏极，MA3管漏极连接MA4管源极，MA4管栅极和MA10栅极连接，MA4漏极连接MA5漏极，MA5管和MA6管源极相连，作为输出级电路的输入端IN。MA6管和MA7管漏极连接MA8和MA12管栅极，MA8和MA12管的源极接地，MA7管源极连接MA8管漏极，MA7管和MA11管栅极相连，MA11管源极和MA12管漏极相连，MA9管漏极和MA10管源极相连，MA10管漏极和MA11管漏极相连，作为误差放大器输出级电路的输出端输出电压VEAO。在电路启动过程中，误差放大器EA连接的参考电压VREF1已经建立，采样电压VISNS信号还没有建立，如果没有软启动电路，误差放大器EA将直接输出高电平，开关电源将工作在最大占空比下，会造成很大的瞬时浪涌冲击电流，在电源接通瞬间如此大的冲击电流幅值，往往会导致输入熔断器烧断，有时甚至将合闸开关的触点烧坏，或者造成开关电源芯片的损坏，开关电源无法正常使用。软启动电路的作用就是防止启动阶段浪涌电流的出现，避免电路中出现很大的瞬时冲击电流，造成芯片和系统的损坏。
本例运放OP1，电路结构如图4所示，包括4只PMOS管：MB1、MB2、MB3、MB4；3只NMOS管：MB5、MB6、MB7。MB1、MB2源极连接电源电压VDD，MB1、MB2漏极连接电流源IB，MB2漏极连接MB3、MB4源极，MB3栅极连接MB7漏极作为输出，MB4栅极作为输入VIN，MB5、MB6、MB7源极接地，MB3、MB5漏极接MB5、MB6栅极，MB4、MB6漏极连接MB7栅极。
如图4所示，在软启动过程中，误差放大器EA的参考电压VREF1已经建立，采样电压VISNS信号还没有建立，如图2、3所示，误差放大器EA的放大级输出IN为低电平，也就是误差放大器EA的输出级输入端IN为低电平，使MA9和MA10的栅极电位拉低，关断NMOS管MA11和MA12。PMOS管MA9、MA10成为复用电路，作为运放OP1的电流源，在软启动阶段，PMOS管MA9和MA10和NMOS管MB7构成了运放OP1电路第二级，使运放OP1与误差放大器EA的输出级构成下拉网络，在启动阶段强制拉低误差放大器EA输出电压VEAO，防止启动阶段浪涌电流的出现，避免电路中出现很大的瞬时冲击电流，造成芯片和系统的损坏。在软启动过程中，软启动电路通过TG2接在误差放大器EA的输出端VEAO，强制VEAO的电压随着第三电容CSST电压缓慢升高，当电压上升到2.5V时软启动完成，控制处于正常状态，2μA的电流源IC停止向第三电容CSST充电，VEAO端口与运放OP1断开，完成电路的软启动功能。当完成软启动后，利用下拉网络断开软启动电路，有效地抑制了开关电源启动阶段出现浪涌电流和输出电压过冲，防止芯片和系统的损坏，实现了输出电压从零到调整点的平滑上升，在启动完成后启动电路与误差运放彻底关断，不影响系统的正常工作，同时该软启动电路具有结构简单和工作性能稳定的优点。

Claims (4)

1.一种适用于开关电源的软启动电路，其特征在于，包括电流源IC、比较器、运放、误差放大器、第一传输门、第二传输门、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻；比较器负输入端接基准电压，正输入端连接运放输入端；第三电容一端接运放输入端，另一端接地；比较器输出端连接到第一传输门和第二传输门的控制端；第一传输门输入端连接电流源IC，输出端接运放输入端；第二传输门输入端连接运放输出端，输出端接误差放大器输出端；第二电容和第三电阻串联后与第一电容并联；第一电容一端与第一电阻一端，另一端接地；第一电阻另一端接误差放大器输出端；第二电阻一端接第一电阻一端，另一端与第一电容和第二电容连接；第二电容通过第三电阻接地；误差放大器的正输入端和负输入端分别连接参考电压和采样电压。
2.根据权利要求1所述的一种适用于开关电源的软启动电路，其特征在于，所述电流源IC输出电流为2μA。
3.根据权利要求1所述的一种适用于开关电源的软启动电路，其特征在于，所述运放包括4只PMOS管和3只NMOS管。
4.根据权利要求1所述的一种适用于开关电源的软启动电路，其特征在于，所述误差放大器由输出级和放大极构成；放大极用于提供宽的输入范围，输出级作用是增大电路的跨导。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105703619A (zh) * 2016-01-15 2016-06-22 中山芯达电子科技有限公司 电压输出微调电路
CN107196497A (zh) * 2017-06-20 2017-09-22 西安电子科技大学 一种用于led驱动的电流软启动电路
CN109980911A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 成都市易冲半导体有限公司 一种可自适应选择的软启动电路及其方法
CN112783248A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 上海艾为电子技术股份有限公司 一种电压调制器及电子设备
CN115412034A (zh) * 2021-05-26 2022-11-29 杭州地芯科技有限公司 一种启动电路装置、滤波器以及接收机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101989809A (zh) * 2009-07-29 2011-03-23 立锜科技股份有限公司 切换式调节器的软启动电路及方法
US20120274235A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Green Solution Technology Co., Ltd. Power Converting Circuit and Converting Controller
CN202818097U (zh) * 2009-05-19 2013-03-20 罗姆股份有限公司 电源装置和提供了它的电子设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202818097U (zh) * 2009-05-19 2013-03-20 罗姆股份有限公司 电源装置和提供了它的电子设备
CN101989809A (zh) * 2009-07-29 2011-03-23 立锜科技股份有限公司 切换式调节器的软启动电路及方法
US20120274235A1 (en) * 2011-04-26 2012-11-01 Green Solution Technology Co., Ltd. Power Converting Circuit and Converting Controller

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105703619A (zh) * 2016-01-15 2016-06-22 中山芯达电子科技有限公司 电压输出微调电路
CN107196497A (zh) * 2017-06-20 2017-09-22 西安电子科技大学 一种用于led驱动的电流软启动电路
CN107196497B (zh) * 2017-06-20 2019-09-20 西安电子科技大学 一种用于led驱动的电流软启动电路
CN109980911A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 成都市易冲半导体有限公司 一种可自适应选择的软启动电路及其方法
CN109980911B (zh) * 2019-03-29 2020-04-07 成都市易冲半导体有限公司 一种可自适应选择的软启动电路及其方法
CN112783248A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 上海艾为电子技术股份有限公司 一种电压调制器及电子设备
CN115412034A (zh) * 2021-05-26 2022-11-29 杭州地芯科技有限公司 一种启动电路装置、滤波器以及接收机
CN115412034B (zh) * 2021-05-26 2023-04-11 杭州地芯科技有限公司 一种启动电路装置、滤波器以及接收机

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