CN104660026B - 实现dcdc后端大负载模块软启动的电路结构 - Google Patents

实现dcdc后端大负载模块软启动的电路结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其中包括开关电路，用以提供所述的大负载模块的电源的上电使能信号，积分电路，用以将所述的开关电路的上电使能信号转变成缓变信号，所述的积分电路连接于所述的开关电路和大负载模块的MOS管电路之间，所述的积分电路包括第一电阻、第四电阻、电容器和放大器，所述的放大器的输出端与所述的大负载模块相连接，所述的电容器连接于所述的放大器的反向输入端和输出端之间。采用该种结构的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，解决了大负载功能模块上电时电源电压拉低问题，达到软启动效果，通过可变电容的调节作用使得启动时间调节方便，具有更广泛的应用范围。

Description

实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构
技术领域
本发明涉及启动电路技术领域，尤其涉及软启动技术领域，具体是指一种实现DCDC(直流-直流)后端大负载模块软启动的电路结构。
背景技术
GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)接收机中一些功能模块(GNSS板卡)启动的时候瞬时电流很大，容易将供电电压瞬时拉低，如果跟系统中其它功能模块共用一个电源，那就可能影响这些模块的工作。如果在这些功能模块(GNSS板卡)前端增加软启动电路，可以较好的解决这个问题。
DCDC指的是开关电源芯片(又称DC-DC)。开关电源，指利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关(MOSFET等)进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容(感)里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。其输出的功率或电压的能力与占空比(由开关导通时间与整个开关的周期的比值)有关。开关电源可以用于升压和降压。
现有技术中常用的DCDC产品有两种。一种为电荷泵(Charge Pump)，一种为电感储能DC-DC转换器。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现解决大负载功能模块上电时电源电压拉低问题、达到软启动效果、启动时间调节方便、具有更广泛应用范围的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构。
为了实现上述目的，本发明的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构具有如下构成：
该实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括：
开关电路，用以提供所述的大负载模块的电源的上电使能信号；
积分电路，用以将所述的开关电路的上电使能信号转变成缓变信号，所述的积分电路连接于所述的开关电路和大负载模块的MOS管电路之间。
较佳地，所述的积分电路包括第一电阻、第四电阻、电容器和放大器，电源的VCC端分别经所述的开关电路、第一电阻与所述的放大器的反向输入端相连接，电源的VDD端经所述的第四电阻与所述的放大器的正向输入端相连接，所述的放大器的输出端与所述的大负载模块相连接，所述的电容器连接于所述的放大器的反向输入端和输出端之间。
更佳地，所述的电路结构还包括第三电阻和第五电阻，所述的第三电阻连接于所述的开关电路和接地端之间，所述的电源的VDD端分别通过所述的第四电阻、第五电阻与接地端相连接。
更佳地，所述的电容器为可变电容器。
较佳地，所述的大负载模块为应用于GNSS接收机的大负载功能模块。
更佳地，所述的大负载模块为所述的GNSS接收机中的GNSS板卡。
采用了该发明中的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，解决了大负载功能模块上电时电源电压拉低问题，达到软启动效果，通过可变电容的调节作用使得启动时间调节方便，具有更广泛的应用范围。
附图说明
图1为本发明的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构的框图。
图2为本发明的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构的详细结构示意图。
图3为采用本发明的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构之后上电波形图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，该实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括：
开关电路，用以提供所述的大负载模块的电源的上电使能信号；
积分电路，用以将所述的开关电路的上电使能信号转变成缓变信号，所述的积分电路连接于所述的开关电路和大负载模块的MOS管电路之间。
开关电路用于提供电源的上电使能信号，积分电路将开关信号变成缓变信号，这样加在MOS管G、S极的电压缓慢上升，MOS管缓慢开启，达到软启动的目的。
如图2所示，在一种较佳的实施方式中，所述的积分电路包括第一电阻、第四电阻、电容器和放大器，电源的VCC端分别经所述的开关电路、第一电阻与所述的放大器的反向输入端相连接，电源的VDD端经所述的第四电阻与所述的放大器的正向输入端相连接，所述的放大器的输出端与所述的大负载模块相连接，所述的电容器连接于所述的放大器的反向输入端和输出端之间。
在一种更佳的实施方式中，所述的电路结构还包括第三电阻和第五电阻，所述的第三电阻连接于所述的开关电路和接地端之间，所述的电源的VDD端分别通过所述的第四电阻、第五电阻与接地端相连接。其中，各个电阻器的电阻值可以根据实际应用需要进行选取。
在一种更佳的实施方式中，所述的电容器为可变电容器。
在一种较佳的实施方式中，所述的大负载模块为应用于GNSS接收机的大负载功能模块。在实际应用中，本发明的电路结构还可以应用于其他类似的DCDC后端的大负载模块的软启动，也可以取得很好的技术效果。
在一种更佳的实施方式中，所述的大负载模块为所述的GNSS接收机中的GNSS板卡。
下面以一个具体实施例来进一步介绍本发明。
如图2所示，GNSS板卡上电瞬间电流很大，很容易出现较大的纹波，如果系统3.3V还有其它供电模块，会影响到其它功能模块使用。下图中将上电使能开关J1和电源开关Q3之间加入积分电路，将开关使能信号变成缓变信号，使Q3的G极、S极电压Vgs缓慢上升，达到MOS管缓慢开启的效果。
本发明应用于GNSS接收机中，很好的实现了软启动功能。C1如果选取4.7uF电容，示波器上测试的电源上电波形如图3所示，上电时间为13mS。通过对可变电容的调节，可以控制不同的上电时间。
现有技术中虽然有应用于Buck变换器的利用积分电路进行软启动的方法，本质上是利用积分器使参考电压缓慢上升，通过反馈使输出电压缓慢上升，达到软启动的目的。而本发明本质上是利用MOS管的一个工作特性，就是Vgs(栅极和源极之间的电压)缓慢上升，可以使Vds(漏极和源极之间的电压)缓慢降低，最终达到MOS管缓慢开启的目的，积分器所起的作用就是使Vgs电压缓慢上升。因此本发明中积分器与现有技术中软启动的积分器所起的作用不同，达到了更好的软启动效果。
采用了该发明中的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，解决了大负载功能模块上电时电源电压拉低问题，达到软启动效果，通过可变电容的调节作用使得启动时间调节方便，具有更广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括：
开关电路，用以提供所述的大负载模块的电源的上电使能信号；
积分电路，用以将所述的开关电路的上电使能信号转变成缓变信号，所述的积分电路连接于所述的开关电路和大负载模块的MOS管电路之间；所述的积分电路包括第一电阻、第四电阻、电容器和放大器，电源的VCC端依次经所述的开关电路、第一电阻与所述的放大器的反向输入端相连接，电源的VDD端经所述的第四电阻与所述的放大器的正向输入端相连接，所述的放大器的输出端与所述的大负载模块相连接，所述的电容器连接于所述的放大器的反向输入端和输出端之间。
2.根据权利要求1所述的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括第三电阻和第五电阻，所述的第三电阻连接于所述的开关电路和接地端之间，所述的电源的VDD端依次通过所述的第四电阻、第五电阻与接地端相连接。
3.根据权利要求1所述的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其特征在于，所述的电容器为可变电容器。
4.根据权利要求1所述的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其特征在于，所述的大负载模块为应用于GNSS接收机的大负载功能模块。
5.根据权利要求4所述的实现DCDC后端大负载模块软启动的电路结构，其特征在于，所述的大负载模块为所述的GNSS接收机中的GNSS板卡。
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