CN109951079B - 一种使稳压器快速进入工作点的方法及电路 - Google Patents
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Abstract
为了从根本上避免增强电容的失效问题，本发明提供了一种使稳压器快速进入工作点的方法和电路。其中，使稳压器快速进入工作点的方法，包括步骤：步骤1)在稳压器中每个电流源的控制端均设置多个增强电容；步骤2)根据用于控制稳压器启动或关闭的使能控制信号en，分时选择不同的增强电容，从而为稳压器中各电流源的控制端连接上相应的增强电容。本发明通过为稳压器中每个电流源均配置多个增强电容，当稳压器频繁启动时，分时选择不同的增强电容，使得不被选择的增强电容在稳压器工作时仍然能够进行充电，从而避免增强电容失效的情况发生，实现稳压器的快速启动，提高芯片整体性能。
Description
技术领域
本发明属于电路设计-电源管理技术领域，涉及一种使稳压器快速进入工作点的方法和电路。
背景技术
图2所示为现有稳压器的电路图，为了使稳压器可以快速启动，通常会在稳压器中电流源的控制端vbp1、vbp2、vbn1、vbn2分别连接图1所示的增强电容(boost cap)，使得vbp1、vbp2、vbn1、vbn2快速稳定在工作点，从而实现稳压器快速启动。
然而，在某些工作条件下，负载或用户会频繁地启动和关闭稳压器，而增强电容只有在稳压器关闭时才能充电，频繁地启动和关闭使得增强电容没有足够的时间进行充电，因此增强电容会起不到加快稳压器进入工作点的作用，也就无法起到加速稳压器启动的作用，会造成稳压器跌落电压急剧恶化。
为了避免上述情况出现，现有的解决方法有以下两种：
1、在稳压器关闭时，将稳压器的使能信号延迟一段时间，再关掉稳压器，这样可以降低因为频繁地启动和关闭稳压器而出现增强电容不能正常工作的概率，但是不能从根本上解决问题。
2、在稳压器输出端增加耦合电容，在稳压器还没有进入工作点正常工作时，进行电荷补偿，但该方法需要很大面积的电容才可以达到理想的效果。
发明内容
为了从根本上避免增强电容的失效问题，本发明提供了一种使稳压器快速进入工作点的方法和电路。
本发明的技术方案是：
一种使稳压器快速进入工作点的方法，其特殊之处在于：
步骤1)在稳压器中每个电流源的控制端均设置多个增强电容；
步骤2)根据用于控制稳压器启动或关闭的使能控制信号en，分时选择不同的增强电容，从而为稳压器中各电流源的控制端连接上相应的增强电容。
进一步地，所述步骤1)中为各电流源配置的增强电容数量相同。
进一步地，所述步骤1)中同一个电流源对应的各增强电容包含的电容值相等，这样的好处是频繁启动时，每次跌落值相同，便于后续负载设计。
本发明同时提供了一种使稳压器快速进入工作点的电路，所述稳压器包括电流源；其特殊之处在于：包括选择器和多个增强电容；所述多个增强电容设置在所述电流源的控制端，每个电流源对应至少两个增强电容；
所述选择器包括计数器和分别用于控制所述多个增强电容的开关；计数器的输出分别接所述多个开关，计数器的输入接用于控制稳压器启动或关闭的使能控制信号en。
进一步地，各电流源配置的增强电容数量相同。
进一步地，同一个电流源对应的各增强电容包含的电容值相等。
与现有技术相比，本发明的优点：
本发明为稳压器中每个电流源均配置多个增强电容，当稳压器频繁启动时，分时选择不同的增强电容，使得不被选择的增强电容在稳压器工作时仍然能够进行充电，从而避免增强电容失效的情况发生，实现稳压器的快速启动，提高芯片整体性能。
附图说明
图1为增强电容的原理示意图。
图2为现有稳压器的电路图。
图3为本发明使稳压器快速进入工作点电路实现。
图4为图3所示电路中，信号sw1，sw2，swN的控制波形图。
图5为本发明与现有方案仿真波形对比图一。
图6为本发明与现有方案仿真波形的对比图二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
为了使稳压器快速进入工作点，且避免增强电容失效的情况发生，本发明在稳压器的每个电流源的控制端均设置多个增强电容，同时利用选择器为每个电流源分时选择不同的增强电容，而不被选择的增强电容在稳压器工作时仍可充电。不同电流源控制端对应的增强电容数目可以相等，也可以不相等。各电流源可以分别采用单独的选择器进行增强电容的切换，也可共用一个选择器进行增强电容的切换。
本实施例是在每个电流源的控制端均设置N个增强电容，N大于等于2；选择器采用计数器和分别用于控制N*m个增强电容的N*m个开关来实现，m为电流源的数目；N*m个增强电容内包含的电容值可以相等，也可以不相等；增强电容的数目以及每个增强电容内包含的电容值可以根据实际工作环境灵活选择。计数器和开关均可采用现有模块。
将用于控制稳压器启动或关闭的使能控制信号en同时也送入选择器，选择器根据使能控制信号en产生分别控制相应的开关选通的信号sw1，sw2，……，swN，从而为稳压器连接上相应的增强电容。
如图4中波形图所示，信号sw1，sw2，……，swN按照一定的顺序(只要保证同一个增强电容相邻两次被选择之间具有足够充电的时间间隔即可)分时选通，使稳压器每次启动时选用不同的增强电容，未被选用的增强电容可以在稳压器工作期间进行充电，确保每次启动都可以很好地进行加速工作。
图5中黑色框线内是本发明的波形图，可以看出，采用本发明的方法，每次跌落值相同，且小于现有技术的跌落值，稳压器每次都能够快速启动；而采用现有技术的方法，频繁启动时，每次跌落值不同，只有第一次增强电容起作用，即稳压器仅在第一次启动时实现了快速启动。
图6所示为采用本发明的方法和现有技术的方案进行稳压器快速启动时，稳压器的输出比较。图中虚线是现有技术波形，实线是本发明波形，可以看出，采用现有技术方案，增强电容只在第一次起作用，跌落值为48mV；而采用本发明方案，增强电容在稳压器开关过程中，每次均起到很好的作用，跌落值为13mV，只有现有技术方案的27％，改善很明显。
Claims (6)
1.一种使稳压器快速进入工作点的方法，其特征在于：
步骤1)在稳压器中每个电流源的控制端均设置多个增强电容；
步骤2)根据用于控制稳压器启动或关闭的使能控制信号en，以及计数器获得使能控制信号en的次数，分时选择不同的增强电容，从而为稳压器中各电流源的控制端连接上相应的增强电容；不被选择的增强电容在稳压器工作时仍可充电。
2.根据权利要求1所述的使稳压器快速进入工作点的方法，其特征在于：所述步骤1)中为各电流源配置的增强电容数量相同。
3.根据权利要求1或2所述的使稳压器快速进入工作点的方法，其特征在于：所述步骤1)中同一个电流源对应的各增强电容包含的电容值相等。
4.一种使稳压器快速进入工作点的电路，所述稳压器包括电流源；其特征在于：包括选择器和多个增强电容；所述多个增强电容设置在所述电流源的控制端，每个电流源对应至少两个增强电容；
所述选择器包括计数器和分别用于控制所述多个增强电容的开关；计数器的输出分别接所述多个开关，计数器的输入接用于控制稳压器启动或关闭的使能控制信号en，用于根据获得所述使能控制信号en的次数，分时选择不同的增强电容。
5.根据权利要求4所述的使稳压器快速进入工作点的电路，其特征在于：各电流源配置的增强电容数量相同。
6.根据权利要求4或5所述的使稳压器快速进入工作点的电路，其特征在于：同一个电流源对应的各增强电容包含的电容值相等。
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