CN114221534A - 缓启动电路及其控制方法和供电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种缓启动电路及其控制方法和供电设备，缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元和释能单元，开关单元耦接于电源模块的第一端与释能单元之间，释能单元耦接于储能单元的第二端，续流单元的第一端耦接于电源模块的第二端和储能单元的第一端，续流单元的第二端耦接于开关单元和释能单元之间的节点，在第一时间段，控制器用于控制开关单元导通，以使电源模块经由释能单元为储能单元充电；在第二时间段，控制器用于控制开关单元关断，以使释能单元经由续流单元对储能单元放电；其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。采用本申请的实施例，能够起到缓启动的作用，并且减小所占的尺寸，降低成本。

Description

缓启动电路及其控制方法和供电设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种缓启动电路及其控制方法和供电设备。

背景技术

缓启动电路可以应用于需要进行热插拔或者带容性负载的输入端口。由于在上电的瞬间电容短路，输入回路的电流可以瞬间增大到无穷大，可能导致输入设备保护和开关打火的情况发生，更为严重的情况是导致输入回路上器件损坏，因此必要在输入回路上增加缓启动电路。

现有的缓启动电路在金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor，MOS)管并联电容，由此可以通过MOS管的米勒平台来实现缓启，从而达到限流缓启的效果。但是，该MOS管将长时间工作在线性区，即需要选择较大安全工作区(Safe Operating Area，SOA)的器件，并且SOA较大的MOS管的封装尺寸也较大，这无疑会增加布局面积和成本，进而影响整个缓启动电路所占的尺寸。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种缓启动电路及其控制方法和供电设备，能够起到缓启动的作用，并且减小所占的尺寸，降低成本。

第一方面，本申请的实施例提供一种缓启动电路，所述缓启动电路用于电源模块向负载设备供电过程中的启动控制，所述缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元、释能单元和控制器。所述控制器耦接于所述开关单元；所述开关单元耦接于所述电源模块的第一端与所述释能单元之间，所述释能单元耦接于所述储能单元的第二端；所述续流单元的第一端耦接于所述电源模块的第二端和所述储能单元的第一端，所述续流单元的第二端耦接于所述开关单元和所述释能单元之间的节点。在第一时间段，所述控制器用于控制所述开关单元导通，以使所述电源模块经由所述释能单元为所述储能单元充电。在第二时间段，所述控制器用于控制所述开关单元关断，以使所述释能单元经由所述续流单元对所述储能单元放电。其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

采用本申请的实施例的缓启动电路，降低了缓启动电路对该开关单元的要求，该开关单元可以选择较小SOA的器件，并且SOA较大的开关的封装尺寸也较小，从而降低开关的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低供电设备的体积。

在一种可能的设计中，所述控制器耦接于所述储能单元，以用于检测所述储能单元的电压。基于这样的设计，所述控制器实时地获取所述储能单元的状态，并可以根据所述储能单元的状态来控制所述开关单元的状态，由此来实现缓慢启动所述供电设备向所述负载设备的供电过程，提升了所述供电设备的安全性能。

在一种可能的设计中，当所述储能单元的电压与所述电源模块的输入电压之间的差值小于电压阈值时，所述控制器控制所述开关单元导通，以控制所述电源模块对所述负载设备进行供电。基于这样的设计，在所述储能单元的电压接近所述电源模块的输入电压时，所述控制器可以结束所述供电设备的缓启动，并控制所述开关单元一直处于导通状态。这样，所述电源模块可以向所述负载设备供电。

在一种可能的设计中，所述开关单元为场效应管、晶体管、三极管、继电器中的任意一种。

在一种可能的设计中，所述储能单元为电容，所述释能单元为电感。

在一种可能的设计中，所述续流单元包括二极管，所述二极管的阴极耦接于所述电源模块的第二端和所述储能单元的第一端，所述二极管的阳极耦接于所述开关单元和所述释能单元之间的节点。

第二方面，本申请的实施例提供一种缓启动电路，所述缓启动电路用于电源模块向负载设备供电过程中的启动控制，所述缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元、释能单元和控制器。所述控制器耦接于所述开关单元；所述开关单元耦接于所述电源模块的第一端与所述储能单元的第一端之间，所述释能单元的第一端耦接于所述电源模块的第二端和所述续流单元的第一端，所述释能单元的第二端耦接于所述储能单元的第二端；所述续流单元的第二端耦接于所述开关单元与所述储能单元的第一端之间的节点。在第一时间段，所述控制器用于控制所述开关单元导通，以使所述电源模块经由所述释能单元为所述储能单元充电。在第二时间段，所述控制器用于控制所述开关单元关断，以使所述释能单元经由所述续流单元对所述储能单元放电。其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

采用本申请的实施例的缓启动电路，降低了缓启动电路对该开关单元的要求，该开关单元可以选择较小SOA的器件，并且SOA较大的开关的封装尺寸也较小，从而降低开关的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低供电设备的体积。

第三方面，本申请的实施例还提供一种缓启动电路的控制方法，所述缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元和释能单元；所述缓启动电路的控制方法包括：控制所述开关单元在第一时间段内导通，以控制电源模块为所述储能单元充电；控制所述开关单元在第二时间段内关断，以控制所述释能单元经由所述续流单元对所述储能单元放电。其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

采用本申请实施例中的控制方法，可以实现缓慢启动所述供电设备向所述负载设备的供电过程，提升了供电设备的安全性能。此外，本申请实施例中的缓启动电路的控制方法，具有逻辑控制简单、成本低的优点。

在一种可能的设计中，所述缓启动电路的控制方法还包括：检测所述储能单元的电压；若所述储能单元的电压与供电设备的输入电压相等，或者所述储能单元的电压和供电设备的输入电压之间的压差小于预设阈值，控制所述开关单元一直工作在导通状态。

基于这样的设计，所述控制器可以控制所述开关单元一直工作在导通状态，则可以结束所述缓启动电路对所述供电设备的缓启动，即缓启动过程结束。

第三方面，本申请的实施例还提供一种供电设备，所述供电设备包括电源模块和上述所述的缓启动电路。

本申请实施例提供的缓启动电路及其控制方法和供电设备，可以实现缓慢启动所述供电设备向所述负载设备的供电过程，提升了所述供电设备的安全性能。本申请实施例的开关管可以选择较小SOA的器件，并且SOA较大的MOS管的封装尺寸也较小，从而降低开关管的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，还可以降低供电设备的体积。

附图说明

图1为根据本申请实施例提供的供电设备的结构示意图。

图2为根据本申请实施例提供的缓启动电路的电路图。

图3为根据本申请实施例的储能单元在充电时的电压与时间关系图。

图4为根据本申请实施例的开关单元的状态与时间关系图。

图5为根据本申请实施例提供的缓启动电路的另一电路图。

图6为根据本申请实施例提供的缓启动电路的另一电路图。

图7为根据本申请实施例提供的缓启动电路的另一电路图。

图8为根据本申请实施例的开关单元的状态与时间关系图。

图9为根据本申请实施例提供的缓启动电路的控制方法的流程图。

主要元件符号说明

供电设备	100
		负载设备	200
缓启动电路	10
		开关单元	11
续流单元	12
		储能单元	13
控制器	14
		释能单元	15
电流检测单元	16
		电源模块	20
电源转换模块	30
		开关	Q1
电容	C1-C2
		电感	L1
二极管	D1

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在通信系统中，有一些负载设备中存在电容。例如电源、路由器、交换机等。该种负载设备在上电瞬间，负载设备中的电容容易发生短路，一旦发生短路，供电回路中的电流可以在瞬间形成峰值，由此可能导致前级电路过载重启，甚至会导致供电回路上器件损坏。因此，在供电回路上增加缓启动电路非常重要。

在一种场景下，缓启动电路可以采用(Metal Oxide Semiconductor，MOS)管并联电容的方式，并通过该MOS管的米勒平台实现缓启，从而来实现限流和缓启动。然而，在该种方式中，该MOS管工作在线性区，对MOS管的要求非常高，即需要选择较大安全工作区(SafeOperating Area，SOA)的器件，并且SOA较大的MOS管的封装尺寸也较大，这无疑会增加布局面积和成本，进而影响整个缓启动电路所占的尺寸。

针对上述场景中的问题，本申请的实施例提供一种缓启动电路和供电设备，该缓启动电路可以用于在电源模块向负载设备供电过程中的启动控制，能够起到缓启动的作用，并且减小所占的尺寸，降低成本。

请参阅图1，图1所示为本申请的一个实施例提供的一种供电设备100的结构示意图。本实施例中的所述供电设备100可以耦接于所述负载设备200。在一种可能的场景下，所述供电设备100可以用于为所述负载设备200供电。

具体地，所述供电设备100可以包括缓启动电路10和电源模块20。所述缓启动电路10可以耦接于所述电源模块20和所述负载设备200之间。可以理解，所述缓启动电路10可以在所述电源模块20为所述负载设备200供电过程中，起到缓启动的作用，并且该缓启动电路10可以减小所占的尺寸，减少电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低成本。

可以理解，在一种可能的实现方式中，所述供电设备100还可以进一步包括电源转换模块30。所述电源转换模块30可以耦接于所述缓启动电路10和所述负载设备200之间。在一个实施例中，所述电源转换模块30可以是一种转变输入电压并有效输出固定电压的电压转换器。例如，所述电源转换模块30可以为DC-DC转换器。举例说明，所述供电设备100可以采用所述电源转换模块30将输入电源(例如-48V)转换为所需要的电源，例如，5V、3.3V、2.5V等电源，由此，所述电源转换模块30转换后的电源可以为所述负载设备200供电。可以理解，为了降低所述负载设备在插接上电时的电流冲击，本申请的实施例可以在所述电源转换模块30之前连接有所述缓启动电路10。

可以理解，由于所述供电设备100的输入电压和输出电压之间的压差较高，并且电路中又存在用于滤波和防止瞬间掉电的大电容，存在充放电，因此在所述电源模块20插入上电时，可能会对-48V电源造成冲击，瞬时产生的大电流将会造成-48V电源的电压出现跌落，可能影响到其它器件的正常工作。同时，由于瞬时大电流的原因，单板插入时在接插件上会产生明显的打火现象，引起电磁干扰，并对接插件造成腐蚀。因此，为了解决上述技术问题，需要控制-48V电源的上电速率，即需要增加所述缓启动电路10。当发生热插拔时，所述缓启动电路10可以使电源缓慢上电，从而降低对电源转换模块30的电流冲击。

请参阅图2，图2所示为本申请的一个实施例提供的一种缓启动电路10的电路结构示意图。

本实施例中的所述缓启动电路10可以包括开关单元11、续流单元12、储能单元13、控制器14、释能单元15和电流检测单元16。

可以理解，本实施例中的所述电源模块20可以包括输出端VCC1和输出端VCC2。可以理解，所述输出端VCC1的电压可以高于输出端VCC2的电压。本申请的实施例具体不限定电源的电压等级，也不限定电源的正负，例如可以为正电压，也可以为负电压。例如，在一种实现方式中，当所述电源模块20为负电压电源时，所述输出端VCC1可以为0V，所述输出端VCC2可以为-48V。

所述开关单元11可以耦接于所述输出端VCC2与所述释能单元15的第一端之间，所述释能单元15的第二端可以耦接于所述储能单元13的第二端和所述电源转换模块30，所述续流单元12的第一端可以耦接于所述输出端VCC1和所述储能单元13的第一端，所述续流单元12的第二端可以耦接于所述开关单元11和所述释能单元15之间的节点。

所述控制器14可以耦接于所述开关单元11，以控制所述开关单元11的关断与导通。例如，当所述开关单元11导通时，所述电源模块20可以对所述储能单元13充电。当所述开关单元11关断时，所述释能单元15可以经由所述续流单元12对所述储能单元13放电。

示例性地，在一个实施例中，所述开关单元11可以包括开关Q1，所述续流单元12可以包括二极管D1。所述储能单元13可以包括电容C1，所述释能单元15可以包括电感L1。可以理解，在一种可能的实现方式中，所述开关Q1可以为半导体功率器件，例如，所述开关Q1可以为场效应管、晶体管和三极管中的任意一种。其中，所述场效应管即金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，简称MOS管，MOS管的类型可以包括PMOS和NMOS。

所述开关Q1的第一端可以耦接于所述电感L1的第一端，所述开关Q1的第二端可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC2，所述开关Q1的第三端还可以耦接于所述控制器14的第一引脚1。其中，所述开关Q1的第三端可以为所述开关Q1的控制端。其中，所述控制器14的第一引脚1可以输出信号给所述开关Q1，以控制所述开关Q1的状态。

所述二极管D1的阳极可以耦接于所述开关Q1的第二端与所述电感L1的第一端之间的节点，所述二极管D1的阴极可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC1。所述电感L1的第二端可以耦接于所述电容C1的第一端和所述电源转换模块30。所述电容C1的第二端可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC1和所述电源转换模块30。在一种可能的实现方式中，所述控制器14的第二引脚2可以耦接于所述电流检测单元16，所述电流检测单元16还可以耦接于所述开关Q1的第二端与所述二极管D1的阳极之间。所述控制器14的第三引脚3可以耦接于所述电容C1的第一端与所述电源转换模块30之间的节点。基于这样的设计，所述控制器14可以实时地检测所述电容C1的电压，并可以根据所述电容C1的电压控制所述开关Q1的状态。所述电源转换模块30的第一输出端耦接于电容C2的第一端，所述电源转换模块30的第二输出端耦接于电容C2的第二端。

本申请的实施例中，所述电容C1可以用于进行储能。所述开关Q1可以用于对所述电容C1的充电进行延时，由此可以防止大电流给所述电容C1充电，进而可以实现过流保护。

所述控制器14可以用于控制所述开关Q1的状态。例如，所述控制器14可以控制所述开关Q1的导通或关断。

如图3所示，为所述电容C1的充电示意图，可以看出，当所述供电设备100开始上电时，所述缓启动电路10可以工作周期性地控制所述开关Q1在导通或关断状态，进而为所述电容C1充电，所述电容C1的电压慢慢增大。当所述电容C1的电压与所述供电设备100的输入电压相等，或者所述电容C1电压和所述供电设备100的输入电压之间的压差小于电压阈值时，所述控制器14可以控制所述开关Q1一直工作在导通状态。

更进一步，所述控制器14可以在第一时间段内控制所述开关Q1处于导通状态，接着，所述控制器14还将在第二时间段内控制所述开关Q1处于关断状态。可以理解，所述第一时间段和第二时间段可以为一个工作周期T。也就是说，所述控制器14可以在多个工作周期T内控制所述开关Q1工作在开关的模式下。

以一个工作周期T为2s进行举例说明，如图4所示，用于缓启动控制的开关开启可以分为以下过程：在t1时间段(例如t1可以为0.4s的时间段)，所述控制器14可以控制所述开关Q1导通，在t1时间段内，所述电源模块20输出的电流可以经由所述输出端VCC1流经电容C1、所述电感L1以及所述开关Q1。此时，所述电流可以为所述电容C1充电，并且所述电感L1的电流也在增大，即所述电感L1在进行储能的过程。

在t2时间段(例如t2可以为1.6s的时间段)，所述控制器14还可以控制所述开关Q1关断，其中在t2时间段内，所述电源模块20关断与所述缓启动电路10的电连接，所述电感L1中储存的能量可以通过所述二极管D1形成续流通路，同时给所述电容C1充电。

接着，在t3时间段(例如t3可以为1.5s的时间段)，所述控制器14控制所述开关Q1导通，此时所述电源模块20输出的电流可以经由所述输出端VCC1流经电容C1、所述电感L1以及所述开关Q1，所述电流可以为所述电容C1充电。

在t4时间段(例如t4可以为1.5s的时间段)，所述控制器14可以控制所述开关Q1关断，此时所述电感L1中储存的能量可以通过所述二极管D1形成续流通路，以为所述电容C1充电。

所述控制器14可以控制所述开关Q1在多个工作周期T内的导通或者关断。在所述开关Q1导通和关断的过程中，所述电源模块20均可以为电容C1进行充电。当所述电容C1的电压与所述供电设备100的输入电压相等，或者所述电容C1电压和所述供电设备100的输入电压之间的压差小于阈值时，所述控制器14可以控制所述开关Q1一直工作在导通状态。

在可能的一种实现方式中，所述控制器14可以根据所述电容C1的容量，来设置所述缓启动电路10的缓启动时间，例如所述控制器14可以控制所述开关Q1导通与关断次数，以及每个工作周期T内的导通时间和关断时间。举例说明，所述控制器14可以对开关Q1进行如下控制：所述开关Q1的工作在4个工作周期T，并且每个工作周期的时间均为3s。在第一个工作周期T1中，所述开关Q1可以在0.5s时间内处于导通状态，并且在2.5s时间内处于关断状态。在第二个工作周期T2中，所述开关Q1可以在0.6s时间内处于导通状态，并且在2.4s时间内处于关断状态。在第三个工作周期T3中，所述开关Q1可以在0.7s时间内处于导通状态，并且在2.3s时间内处于关断状态。在第四个工作周期T4中，所述开关Q1可以在0.8s时间内处于导通状态，并且在2.2s时间内处于关断状态。接着，在第四个工作周期T4之后，所述电容C1的电压充电与所述电源模块20的输入电压相等，则可以结束所述缓启动电路10对所述供电设备的缓启动，所述控制器14将会控制所述开关Q1一直处于导通状态，即缓启动过程结束。基于这样的设计，本申请的实施例可以实现了缓慢启动所述供电设备向所述负载设备的供电过程，提升了所述供电设备的安全性能。此外，本申请实施例中的缓启动电路可以设置缓启动的时间，具有逻辑控制简单、电路结构简单、成本低的优点。

相较于现有技术中MOS管长期工作于线性区，本申请的实施例中开关Q1可以工作于脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)模式，即降低了缓启动电路对MOS管的要求，即本申请实施例的MOS管可以选择较小SOA的器件，并且SOA较大的MOS管的封装尺寸也较小，从而降低MOS管的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低供电设备的体积。

基于本申请实施例的设计，所述缓启动电路10不仅可以能够起到缓启动的作用，还可以减小所占的尺寸，降低成本。

请参阅图5，图5所示为本申请的另一个实施例提供的一种缓启动电路10的电路结构示意图。

与图2示出的实施例的区别在于，本实施例中，如图5所示，所述开关Q1的第一端可以耦接于所述电源模块20的第一端，所述开关Q1的第二端可以耦接于所述电容C1的第一端和所述电源转换模块30，所述开关Q1的第三端可以耦接于所述控制器14的第一引脚1，其中，所述开关Q1的第三端为所述开关Q1的控制端。所述二极管D1的阴极可以耦接于所述开关Q1的第二端，所述二极管D1的阳极可以耦接于所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端可以耦接于所述电容C1的第二端和所述电源转换模块30。所述控制器14的第二引脚2可以耦接于所述电流检测单元16，所述电流检测单元16可以耦接于所述二极管D1的阳极和所述输出端VCC2之间，所述控制器14的第三引脚3可以耦接于所述电容C1的第一端，以检测所述电容C1的电压。

可以理解，图5示出的实施例中的所述开关Q1也可以工作于脉冲宽度调制(Pulsewidth modulation，PWM)模式，可以降低所述缓启动电路对MOS管的要求，可以减小MOS管的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低供电设备的体积。

请参阅图6，图6所示为本申请的另一个实施例提供的一种缓启动电路10的电路结构示意图。

与图2示出的实施例的区别在于，本实施例中，如图6所示，所述电感L1的第一端可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC1，所述电感L1的第二端可以耦接于所述电容C1的第一端和所述电源转换模块30，所述二极管D1的阴极可以耦接于所述电感L1的第一端，所述二极管D1的阳极可以耦接于所述开关Q1的第二端，所述开关Q1的第一端可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC2，所述开关Q1的第三端可以耦接于所述控制器14的第一引脚1，其中，所述开关Q1的第三端可以为所述开关Q1的控制端，所述电容C1的第二端可以耦接于所述电源转换模块30。所述控制器14的第二引脚2可以耦接于所述电流检测单元16，所述电流检测单元16还可以耦接于所述二极管D1的阳极与所述开关Q1的第二端之间，所述控制器14的第三引脚3可以耦接于所述电容C1的第一端。

可以理解，图6示出的实施例中的所述开关Q1也可以工作于脉冲宽度调制(Pulsewidth modulation，PWM)模式，可以降低所述缓启动电路对MOS管的要求，可以减小MOS管的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低供电设备的体积。

请参阅图7，图7所示为本申请的另一个实施例提供的一种缓启动电路10的电路结构示意图。

与图2示出的实施例的区别在于，本实施例中，如图7所示，所述开关Q1的第一端可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC1，所述开关Q1的第二端可以耦接于所述电感L1的第一端，所述开关Q1的第三端可以耦接于所述控制器14的第一引脚1，所述电感L1的第二端可以耦接于所述电源转换模块30，所述电感L1的第一端还可以耦接于所述电容C1的第一端，所述二极管D1的阴极可以耦接于所述开关Q1的第二端与所述电感L1的第一端之间的节点，所述二极管D1的阳极可以耦接于所述电源模块20的输出端VCC2和所述电容C1的第二端。所述控制器14的第二引脚2可以耦接于所述电流检测单元16，所述电流检测单元16可以耦接于所述二极管D1的阳极和所述输出端VCC2之间，所述控制器14的第三引脚3可以耦接于所述电容C1的第一端，以检测所述电容C1的电压。

在一种可能的实现方式中，所述控制器14可以根据检测到的所述电容C1的电压，来控制所述开关Q1的状态，当所述电源模块20的输入电压与所述电容C1的电压之间的压差小于电压阈值时，则可以结束所述供电设备的缓启动。例如，以所述电压阈值为1V为例进行说明，若所述电源模块20的输入电压为48V，并且所述电容C1的电压为46V，此时，所述输入电压与所述电容C1的电压之间的压差为2V，即两者之间的压差大于所述电压阈值，此时，所述供电设备100还未完成电路的缓启动，所述控制器14控制所述开关Q1为PWM控制模式。若所述电源模块20的输入电压为48V，所述电容C1的电压为47.5V，此时，所述输入电压与所述电容C1的电压之间的压差为0.5V，即两者之间的压差小于所述电压阈值，此时，所述供电设备100可以完成电路的缓启动，所述控制器14控制所述开关Q1为一直导通状态。基于这样的设计，本申请实施例中的缓启动电路在检测到所述输入电压与所述电容C1的电压之间的压差到了电压阈值时，即可结束缓启动，自适应能力强。

在另一种可能的实现方式中，所述控制器14可以在不同时间段对所述开关Q1进行控制。举例说明，如图8所示，在时间段t1内，所述控制器14控制所述开关Q1工作在PWM模式，由此可以对所述电容C1充电，而使得所述电容C1的电压达到一个电压值。在时间段t2内，所述控制器14可以通过所述电流检测单元16来检测所述供电设备的电流，并可以根据检测到的电流来控制所述开关Q1的状态。举例说明，若检测到的电流达到1A，则控制所述开关Q1关断。此时，所述电容C1还处于充电状态，直到所述输入电压与所述电容C1的电压之间的压差小于所述电压阈值，才会结束缓启动，控制所述开关Q1为一直导通状态。

基于以上的实施例，本申请的实施例可以实现缓慢启动所述供电设备向所述负载设备的供电过程，提升了所述供电设备的安全性能。本申请实施例的MOS管可以选择较小SOA的器件，并且SOA较大的MOS管的封装尺寸也较小，从而降低MOS管的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，还可以降低供电设备的体积。

请参阅图9，图为本申请的一个实施例提供的缓启动电路的控制方法的流程图。所述缓启动电路的控制方法可以包括以下步骤：

步骤S91：控制开关单元在第一时间段内导通，进而控制电源模块为储能单元充电。

以图2示出的缓启动电路10为例进行说明，所述控制器14可以在第一时间段内控制所述开关单元11处于导通状态。例如，在t1时间段(例如t1可以为0.4s的时间段)，所述控制器14可以控制所述开关Q1导通。其中，在t1时间段内，所述电源模块20输出的电流可以经由所述输出端VCC1流经所述储能单元13、所述释能单元15以及所述开关单元11。此时，所述电流可以为所述储能单元13充电，并且所述释能单元15的电流也在增大，即所述电感L1在进行储能的过程。

步骤S92：控制开关单元在第二时间段内关断，进而控制释能单元经由续流单元对储能单元放电。其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

所述控制器14可以在第二时间段内控制所述开关单元11处于关断状态。例如，在t2时间段(例如t2可以为1.6s的时间段)，所述控制器14还可以控制所述开关单元11关断。其中，在t2时间段内，所述电源模块20关断与所述缓启动电路10的电连接，所述释能单元15中储存的能量可以通过所述续流单元12形成续流通路，同时给所述储能单元13充电。

可以理解，所述第一时间段和第二时间段可以为一个工作周期T。也就是说，所述控制器14可以在多个工作周期T内控制所述开关单元工作在开和关的模式下。以一个工作周期T为2s进行举例说明，第一时间段可以为0.4s的时间段，第二时间段可以为1.6s的时间段。或者，第一时间段可以为0.3s的时间段，第二时间段可以为1.7s的时间段。

步骤S93：检测所述储能单元的电压。

以图2示出的缓启动电路10为例进行说明，所述控制器14的第三引脚3可以耦接于所述储能单元13的第一端与所述电源转换模块30之间的节点。由此，所述控制器14可以实时地检测所述储能单元13的电压，并可以根据所述储能单元13的电压控制所述开关单元11的状态。

步骤S94：若所述储能单元的电压与供电设备的输入电压相等，或者所述储能单元的电压和供电设备的输入电压之间的压差小于预设阈值，则控制所述开关单元一直工作在导通状态。

可以理解，本实施例中，所述控制器14可以控制所述开关单元11在多个工作周期T内的导通或者关断。在所述开关单元11导通和关断的过程中，所述电源模块20均可以为储能单元13进行充电。当所述储能单元13的电压与所述供电设备100的输入电压相等，或者所述储能单元13的电压和所述供电设备100的输入电压之间的压差小于阈值时，所述控制器14可以控制所述开关单元11一直工作在导通状态，则可以结束所述缓启动电路10对所述供电设备的缓启动，所述控制器14将会控制所述开关Q1一直处于导通状态，即缓启动过程结束。基于这样的设计，本申请的实施例可以实现了缓慢启动所述供电设备向所述负载设备的供电过程，提升了所述供电设备的安全性能。此外，本申请实施例中的缓启动电路的控制方法，具有逻辑控制简单、成本低的优点。

相较于现有技术中MOS管长期工作于线性区，本申请的实施例中开关单元可以工作于脉冲宽度调制模式，即降低了缓启动电路对MOS管的要求，即本申请实施例的MOS管可以选择较小SOA的器件，并且SOA较大的MOS管的封装尺寸也较小，从而降低MOS管的尺寸，减小电路板的尺寸，从而缩小整个缓启动电路的体积，降低供电设备的体积。

基于本申请实施例的设计，所述缓启动电路10不仅可以能够起到缓启动的作用，还可以减小所占的尺寸，降低成本。

以上所述，仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请任何形式上的限制，虽然本申请已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种缓启动电路，其特征在于，所述缓启动电路用于电源模块向负载设备供电过程中的启动控制，所述缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元和释能单元；

所述控制器耦接于所述开关单元；所述开关单元耦接于所述电源模块的第一端与所述释能单元之间，所述释能单元耦接于所述储能单元的第二端；所述续流单元的第一端耦接于所述电源模块的第二端和所述储能单元的第一端，所述续流单元的第二端耦接于所述开关单元和所述释能单元之间的节点；

在第一时间段，所述控制器用于控制所述开关单元导通，以使所述电源模块经由所述释能单元为所述储能单元充电；

在第二时间段，所述控制器用于控制所述开关单元关断，以使所述释能单元经由所述续流单元对所述储能单元放电；

其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

2.如权利要求1所述的缓启动电路，其特征在于，

所述控制器耦接于所述储能单元，以用于检测所述储能单元的电压。

3.如权利要求1或2所述的缓启动电路，其特征在于，

当所述储能单元的电压与所述电源模块的输入电压之间的差值小于电压阈值时，所述控制器控制所述开关单元导通，以控制所述电源模块对所述负载设备进行供电。

4.如权利要求1-3任意一项所述的缓启动电路，其特征在于，

所述开关单元为场效应管、晶体管、三极管、继电器中的任意一种。

5.如权利要求1-4任意一项所述的缓启动电路，其特征在于，

所述储能单元为电容，所述释能单元为电感。

6.如权利要求1-5任意一项所述的缓启动电路，其特征在于，

所述续流单元包括二极管，所述二极管的阴极耦接于所述电源模块的第二端和所述储能单元的第一端，所述二极管的阳极耦接于所述开关单元和所述释能单元之间的节点。

7.一种缓启动电路，其特征在于，所述缓启动电路用于电源模块向负载设备供电过程中的启动控制，所述缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元、释能单元和控制器；

所述控制器耦接于所述开关单元；所述开关单元耦接于所述电源模块的第一端与所述储能单元的第一端之间，所述释能单元的第一端耦接于所述电源模块的第二端和所述续流单元的第一端，所述释能单元的第二端耦接于所述储能单元的第二端；所述续流单元的第二端耦接于所述开关单元与所述储能单元的第一端之间的节点；

在第一时间段，所述控制器用于控制所述开关单元导通，以使所述电源模块经由所述释能单元为所述储能单元充电；

在第二时间段，所述控制器用于控制所述开关单元关断，以使所述释能单元经由所述续流单元对所述储能单元放电；

其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

8.一种缓启动电路的控制方法，其特征在于，所述缓启动电路包括控制器、开关单元、续流单元、储能单元和释能单元；所述缓启动电路的控制方法包括：

控制所述开关单元在第一时间段内导通，以控制电源模块为所述储能单元充电；

控制所述开关单元在第二时间段内关断，以控制所述释能单元经由所述续流单元对所述储能单元放电；

其中，所述第一时间段和所述第二时间段为一个工作周期。

9.如权利要求8所述的缓启动电路的控制方法，其特征在于，还包括：

检测所述储能单元的电压；

若所述储能单元的电压与供电设备的输入电压相等，或者所述储能单元的电压和供电设备的输入电压之间的压差小于预设阈值，控制所述开关单元一直工作在导通状态。

10.一种供电设备，其特征在于，所述供电设备包括电源模块和如权利要求1-7任意一项所述的缓启动电路。

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