CN114661081B - 电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置，该电源软启动控制电路包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件。这样，通过电容放大器来放大电容值，既能实现电源软启动的目的，又能节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。

Description

电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置

技术领域

本申请涉及开关电源技术领域，具体涉及一种电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置。

背景技术

在开关电源启动的一瞬间，由于输出电容上还没有电压，则开始时会对其进行充电(从0开始充)，而此时环路还没有建立起来，所以控制芯片会以最大占空比输出，导致的结果则为相关的功率器件要承受较大的电压电流应力。因此，为了避免功率器件突然承受较大的电压电流应力，常采用电源软启动的方式启动开关电源，在环路还没有建立起来的时候，它会使得控制输出的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，pwm)占空比从小到大，使得输入功率器件的电压有个缓冲增大的过程。但传统的电源软启动方法为了获得足够的启动时间，往往需要一个足够大的电容，这使得该电容占用的芯片版图面积较大，增加芯片的成本。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供了一种电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置，以期通过电容放大器放大电容值，节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种电源软启动控制电路，所述控制电路包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；

所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件；

所述恒流源用于对所述电容放大器的内部电容进行充电，以使得所述比较器的正相输入端的电压在预设范围内持续增加，所述频率振荡器用于输出锯齿波电压，所述比较器用于根据所述正相输入端的电压和所述锯齿波电压输出占空比不断增加的方波信号，以实现所述电源软启动。

第二方面，本申请实施例提供了一种电源软启动控制芯片，所述电源软启动控制芯片包括上述第一方面所述的电源软启动控制电路。

第三方面，本申请实施例提供了一种电源软启动控制装置，所述电子装置包括如上述第一方面所述的电源软启动控制电路。

可以看出，本申请提供的电源软启动控制电路包括电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器，所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件。这样，通过电容放大器来放大电容值，既能实现电源软启动的目的，又能节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的电源软启动控制电路原理图；

图2为本申请的电源软启动控制电路中的电容放大器电路图；

图3为本申请的电源软启动控制电路的控制信号占空比随电容放大器的电压变化的示意图；

图4为本申请的电源软启动控制电路的另一电路原理图；

图5为本申请的电源软启动控制电路内部电容的版图范围示意图；

图6为本申请的电源软启动控制芯片的电路组成示意图；

图7为本申请的电源软启动控制装置的组成示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在开关电源启动的一瞬间，由于输出电容上还没有电压，则开始时会对其进行充电(从0开始充)，而此时环路还没有建立起来，所以控制芯片会以最大占空比输出，导致的结果则为相关的功率器件要承受较大的电压电流应力，可能损坏器件。而通过电源软启动则可以克服这个问题，在环路还没有建立起来的时候，它会使得控制输出的脉冲宽度调制占空比从小到大，使得输入功率器件的电压的增大有个缓冲的过程。通过电源软启动可以降低输入功率器件的电压，防止启动时输入功率器件的电压过冲，还可以实现平滑启动，降低启动电流冲击，以及降低功率器件所受应力，避免功率器件的损伤。

但传统的电源软启动方法是一个恒流源对固定的电容进行充电，以此来实现电源软启动，但由于电源芯片的软启动一般需要几毫秒的时间，因此，需要保证恒流源充电的电容足够大，这样就使得电容占用的芯片的版图面积，也就是版图范围就会比较大，增加了芯片的成本。

结合上述描述，请参阅图1，图1为本申请的电源软启动控制电路原理图。如图所示，本申请实施例提供的电源软启动控制电路包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；

所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件；

所述恒流源用于对所述电容放大器的内部电容进行充电，以使得所述比较器的正相输入端的电压在预设范围内持续增加，所述频率振荡器用于输出锯齿波电压，所述比较器用于根据所述正相输入端的电压和所述锯齿波电压输出占空比不断增加的方波信号，以实现所述电源软启动。

其中，恒流源对电容放大器进行充电，也相当于恒流源对电容放大器内部的小电容进行充电，然后再通过电容放大器将该小电容的值进行放大，以此相当于对一个足够大的电容进行充电。此时图中的Vct电压就是电容放大器的电压值，将该Vct电压输入比较器的正相输入端，并将该Vct电压与该比较器的负相输入端的电压值进行比较，该负相输入端的电压为根据频率振荡器产生的锯齿波电压，当Vct电压大于锯齿波电压时，比较器的输出端输出高电平，当Vct电压小于锯齿波电压时，比较器的输出端输出低电平，以此通过比较器得到占空比不断增加的方波，实现对电源的软启动。

例如电源启动时，由于输出端会接一个大电容，因此，输出电压初态为0。此时，芯片内部启动模块中的一路恒流源对电容放大器充电。由于恒流源不断的对电容放大器进行充电，因此比较器的正相输入端的Vct电压将逐渐增加，其与锯齿波电压比较后，产生占空比逐渐增大的的矩形波驱动信号。

电源系统对输出大电容的充电电流随着驱动信号占空比的增大而增大。也就是输出电流将随着驱动信号占空比逐渐增大，使输出电压的正确建立有一个平滑的建立，防止了由于没有软启动的电源系统，最初就以最大充电电流对输出电容充电造成输出过冲，功率器件损坏的情况。

软启动的时间(毫秒级)由软启动模块中对等效放大电容充电的恒流源大小和等效电容的大小决定。如果现实当中芯片内部需要100皮法(PF)才能够达到的启动时间，运用放大电容放大10倍，就只需要10pf就可以达到要求，相对于现有方法来说，节省了版图面积。相对于现有方法来说，就节省了版图面积。这样不仅可以实现对电源的软启动，可以降低输出电压过冲，降低启动电流冲击，实现平滑启动，还能降低器件所受应力，避免损伤，而且能节省版图面积，降低芯片成本。

可见，本实例中，电源软启动控制电路包括电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件。通过在恒流源的输出端连接电容放大器来对小电容进行放大，既能实现软启动的目的，又能节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。

在一个可能的实例中，所述电容放大器包括电阻和运算放大器，所述电阻的第一端连接所述运算放大器的正相输入端，所述电阻的第二端连接所述运算放大器的负相输入端和所述运算放大器的输出端。

其中，请参阅图2，图2为本申请的电源软启动控制电路中的电容放大器电路图。如图所示，电容放大器包括电阻R和运算放大器A，恒流源与该运算放大器A的正向输入端连接，该运算放大器A中可以包括一个内部电容，也就是上述的小电容。可以根据该恒流源输出的充电电流I_in对内部电容进行充电，再根据运算放大器A和电阻R对该内部电容的电容值进行放大，使得Vct端的等效电容大于电容放大器的内部电容，因此在相同充电电流的条件下，Vct电压的增大速率相对于内部电容的电压的增大速率来说更小。如此可以同时实现对电源的软启动又获得足够的软启动时间。该电容放大器在电源启动时可以等效为一个大电容，也就是说恒流源对电容放大器进行充电可以等效于恒流源对一个大电容进行充电。

可见，本实例中，通过运算放大器和电阻以实现对电容放大器的内部电容进行放大，既能实现软启动的目的，又能节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。

在一个可能的实例中，在所述比较器的正相输入端的电压值大于或等于所述锯齿波电压的最大电压值的情况下，所述电源软启动完成。

其中，电源软启动是为了降低输入功率器件的电压电流过冲，以避免功率器件的损伤，因此在电源软启动的过程中，会通过恒流源对电容放大器进行充电，使得电容放大器的电压也同时是比较器正相输入端的电压缓慢增大，由于频率振荡器输出的是恒定的锯齿波电压，因此随着时间的增加，比较器正相输入端的电压高于比较器负相输入端的电压的时间会增多，使得比较器输出占空比不断增加的方波，随着占空比的增加，电源系统的输出电流也逐渐增大，使得电容放大器的输出端电压平滑上升，当电容放大器输出端的电压恒大于锯齿波电压时，比较器输出恒高，启动完成。

当比较器的正相输入端的电压值大于或等于所述锯齿波电压的最大电压值的情况下，恒流源还可以停止对电容放大器进行充电，使得电容放大器开路，此时该电源软启动电路可以等效为电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与功率器件连接。因为此时电源软启动电路中输入比较器正相输入端的电压就是电压源的输出电压，则比较器输出的一直为高电平的信号。当电源关闭时，通过芯片内部使能信号释放该电容放大器中的内部电容存储的电量，使得在下次电源启动时，该电容能够有足够的空间存储电量并使得电容放大器的电压值逐渐增大。

请参阅图3，图3为本申请的电源软启动控制电路的控制信号占空比随电容放大器的电压变化的示意图。如图所示，Vasw是指频率振荡器产生的锯齿波电压，也就是输入比较器负相输入端的电压，而V₀是指锯齿波电压Vasw的最高电压值，Vct是指电容放大器的电压，也就是输入比较器正相输入端的电压，clk是指时钟信号，该时钟信号同时表明了该电源软启动控制电路的pwm占空比。由图可知，随着恒流源对电容放大器的持续充电，Vct电压按照一定趋势在不断的增大，而锯齿波电压的变化规律始终不变，将Vct电压大于锯齿波电压时确定为高电平，Vct电压小于锯齿波电压时确定为低电平。由图3可以看出Vct电压大于锯齿波电压的时间在不断增大，因此输出高电平的时间也在增多，当Vct电压大于V₀的值时，此后Vct电压的值就会一直大于锯齿波电压，也就意味着比较器将输出恒高的信号，启动完成。例如电源系统输出电压恒定是10伏特(v)。由于电源系统输出端会接一个大电容，当电源芯片内部有启动功能时，输出电压将从0开始平滑上升直到到达恒定值10v。芯片启动模块中电容放大器上的电压和锯齿波电压的值确定了驱动信号占空比大小，随着Vct上电压的增加，驱动信号占空比增加，对电容放大器充电的电流也增加，直到启动完成。启动的时间由启动电路中电容值和对等效电容充电的恒流源大小决定。启动的作用防止了电源系统在启动的时候一直用芯片控制的最大电流为输出电容充电，使得电源系统输出电压缓慢增加，直到增加到电压源的输出电压，这样可以实现对开关电源的平滑启动，解决输入功率器件的电压过冲等问题。

可见，本实例中，在比较器的正相输入端的电压值大于或等于所述锯齿波电压的最大电压值的情况下，电源软启动完成，可以实现对开关电源的平滑启动，以避免输入功率器件的电压、电流过冲的问题。

在一个可能的实例中，所述比较器的输出端与至少一个反相器串联，所述反相器用于对所述比较器输出的信号进行整形，以输出矩形波信号。

其中，请参阅图4，图4为本申请的电源软启动控制电路的另一电路原理图。如图所示，比较器的输出端串联了两个反相器，分别为反相器1和反相器2，这两个反相器用于对比较器输出的信号进行整形，使得比较器可以输出占空比不断增大的矩形波信号。

可见，本实例中，在比较器输出端串联多个反相器，可以对比较器的输出信号进行整形，以获得矩形波信号。

在一个可能的实例中，所述电容放大器包括内部电容，所述内部电容的值C₀的计算方法包括：获取所述锯齿波电压的最大电压值V₀；获取所述电源软启动所需的时间Δt；获取所述电容放大器的放大倍数K；根据所述最大电压值V₀、所述时间Δt和所述放大倍数K确定所述内部电容的值的第一范围C₁；根据版图范围获取所述内部电容的值的第二范围C₂；确定所述第一范围C₁和所述第二范围C₂的交集为所述内部电容的值C₀。

其中，所述内部电容就是接收恒流源的充电电流的小电容，电源软启动所需要的时间Δt可以根据具体需求设置，例如根据电压源输出电压的大小和功率器件所能承载的最小电压值的大小确定。因为要完成电源软启动，因此在预设的电源软启动时间内电容放大器的电压必须要存在高于该最大电压值V₀的可能，因此电容放大器放大后的电容要足够大，以至该计算出来的最小值是电容放大器的电压至少要达到的标准。

由于电容所能存储电荷的数量与电容的两个极板间的正对面积有关，当电容越大时，电容两极板间的正对面积就会越大，因此在电源软启动电路中，电容将占用较大面积的版图。但由于电源软启动需要较大的电容，而电源芯片版图面积有限，因此现有设计中，往往通过电容外接于电源芯片的方式以保证电源软启动时间，但这又需要增加电源芯片与电容连接的管脚，无疑又增加了制造成本。本实例中，优先在电源芯片中确定出预留给内部电容的范围，然后再根据该范围确定内部电容的值的第二面积C₂。

具体实现中，电源软启动电路应用于电源芯片中，所述电源芯片包括功率器件，根据版图范围获取所述内部电容的值的第二范围C₂的方法包括：获取所述电源芯片中预留给所述电源软启动电路的第一版图范围A₁；获取所述电源芯片中所述功率器件的第一位置；根据所述第一版图范围A₁和所述功率器件的第一位置确定第二版图范围A₂，所述第二版图范围A₂为所述第一版图范围A₁中与所述功率器件的第一位置的距离大于第一预设距离的版图范围；确定所述恒流源在所述第一版图范围A₁中的第二位置；确定所述第二版图范围A₂中与所述第二位置的距离小于第二预设距离的版图范围为所述内部电容在所述电源芯片中的版图范围；根据所述内部电容在所述电源芯片中的版图范围确定所述内部电容的值的第二范围C₂。

如图5所示，图5为本申请的电源软启动控制电路内部电容的版图范围示意图，可以根据内部电容的版图范围确定该内部电容所占的电源芯片的版图面积。在确定内部电容的值的第二范围C₂时，首先要确定电源芯片中预留给电源软启动电路的第一版图范围A₁，然后在这个第一版图范围A₁中确定与功率器件的距离大于第一预设距离的第二版图范围A₂。这是由于内部电容易受到功率器件等大功耗器件的干扰，这样可以使得第二版图范围中A₂的每个位置都与功率器件有一定的距离，可以减少耦合的影响。然后再根据恒流源所在的位置和第二版图范围A₂确定内部电容的版图范围，由于恒流源需要对内部电容进行充电，因此恒流源与内部电容会通过导线连接，而这段连接在电源芯片的走线容易受到噪声干扰，影响电源芯片的性能，因此需要内部电容与恒流源在一定距离以内。在确定内部电容的版图范围后，可以根据公式C₂＝(ε×S)÷(4π×k×d)计算出第二范围C₂的范围值。其中，ε是一个介电常数，d是根据内部电容的版图范围确定的内部电容两极板间的正对距离的范围，S为在任一个正对距离d时，对应的内部电容的两极板间的正对面积，k则是静电力常量。

这样就可以将电容放置在电源芯片内部，也就是整个电源软启动控制电路都位于电源芯片中，电源软启动电路与电源芯片的位置关系可以为电源软启动控制电路的电压源与电源芯片的内部电压输出端连接，电源软启动控制电路的比较器输出端与电源芯片内部的功率器件连接。也不用再额外增加电源芯片与电容连接的管脚，能同时满足电源软启动对电容的需求又节约成本。

可见，本实例中，根据锯齿波电压的最大电压值、软启动所需时间、电容放大器的放大倍数和芯片版图面积可以确定电容放大器的内部电容的电容值，可以准确快速的对电容放大器进行设计。

在一个可能的实例中，所述内部电容的值的第一范围C₁的下限C_min值通过如下公式计算得到：C_min＝Δt×Icharge÷(K×V₀)，其中，C_min为所述第一范围C₁的下限，第一范围C₁的上限为正无穷，Icharge为所述恒流源输出的充电电流。

其中，Δt为电源软启动的时间，Icharge为恒流源的充电电流，且该恒流源输出的充电电流保持不变，因此Δt×Icharge可以看做是在电源软启动过程中，所述内部电容获取的电荷量。V₀为锯齿波电压的最大电压值，K为电容放大器的放大倍数，因此K×C_min就是内部电容的电容值经过电容放大器放大后的电容值。内部电容的值的范围与电容放大器的放大倍数有关，电容放大器的放大倍数又与电阻的阻值有关，由于需要同时考虑到电阻在电源芯片内部所占的版图范围，而电阻的阻值与电阻的长度成正比，因此需要根据电源芯片的版图范围确定电阻的阻值范围。因为电阻阻值与放大倍数成反比，就可以根据该阻值范围确定出电容放大器的最大放大倍数，由于电源软启动电路的完成是需要电源放大器的电压值高于频率振荡器输出的锯齿波电压的最大值，因此还可以根据电源软启动时间、充电电流值、最大放大倍数和锯齿波电压的最大电压值来确定内部电容的下限值。

可见，本实例中，根据锯齿波电压的最大电压值、软启动所需时间、电容放大器的放大倍数和充电电流确定电容放大器的最小电容值，可以准确快速的对电容放大器进行设计。

在一个可能的实例中，所述电阻的阻值R通过如下方法计算得到：

确定所述电容放大器的输出端电压U_out的时域表达式为：

U_out(S)＝A₀(S)÷[A₀(S)+1]×U_in(S)，

根据所述输出端电压U_out的时域表达式确定所述电容放大器的正相输入端的电流I_in的时域表达式为:

I_in(S)＝[U_in(S)-U_out(S)]÷R＝[A₀(S)+1]÷U_in(S)÷R，

根据所述输出端电压U_out的时域表达式和所述电流I_in的时域表达式确定所述电容放大器的阻抗Z的时域表达式为：

Z(S)＝U_in(S)÷I_in(S)＝A₀(S)×R+R＝1÷(K×C₀×j×ω)+R，

根据所述阻抗Z的时域表达式确定所述电阻的阻值R为：

R＝1÷[K×j×ω×A₀×(j×ω)×C₀]＝1÷(2×π×K×GB×C₀)，

其中，U_in为电容放大器正相输入端的电压，S指时域，A₀为电容放大器的开环增益值，GB为增益带宽积，j为复数，ω为频率。

其中，GB表示增益带宽积，电容放大器的增益带宽积(Gain–bandwidth product，GBP或GB)是指电容放大器带宽和带宽的增益的乘积，是用来简单衡量电容放大器的性能的一个参数，在频率足够大的时候，增益带宽积是一个常数。由上述公式可知，GB为一个常数，而K×C₀就是指电容放大器放大后的电容值，因此可以由锯齿波电压的最大值V₀，也就是电容放大器需达到的的最小电压值确定出电阻阻值的最小值，然后就可以根据该电阻阻值的最小值确定出该电阻所占电源芯片的版图面积的最小值，同时也意味着可以获取内部电容占电源版图面积的最大值，也就是第二范围C₂的上限值。

具体实现中，根据第一范围C₁和第二范围C₂确定出的内部电容值C₀可能包括多个，即获得一个内部电容集合。可以根据电容放大器的电阻的阻值，确定出内部电容集合中的每一个电容值对应的电容放大器的放大倍数，并可以根据不同的放大倍数确定电容放大器的内部电容为内部电容集合中的每一个内部电容值时，电容放大器的电压的增长速率，并根据该增长速率和电源芯片中的功率器件从内部集合确定出一个具体的内部电容值，使得电源启动时更平滑，功率器件受到的应力最小。

可见，本实例中，可通过电容放大器的放大倍数，内部电容和增益带宽积来确定电容放大器的阻值大小，同时也意味着可以通过调节电容放大器的电阻的阻值来更改电容放大器的放大倍数。

在一个可能的实例中，所述增益带宽积GB的计算方法包括：

GB＝f×A₀×(2×π×f)，

其中，f＝2×π×w，w为主极点，w＝1÷(R×C₃)，C₃为所述电容放大器的补偿电容的值，f为所述电容放大器单位增益的带宽，A₀为所述电容放大器的开环增益。

其中，电容放大器内部设置有补偿电容，这是因为一般实际使用的电容放大器对一定频率的信号都有相应的相移作用，这样的信号反馈到输入端将使电容放大电路工作不稳定甚至发生振荡，为此必须加相应的补偿电容予以一定的相位补偿。

可见，本实例中，考虑到电容放大器内部的补偿电容对增益带宽积的影响，可以使得计算出的电阻的阻值更加准确。

如图6所示，本申请实施例还提供一种电源软启动控制芯片，所述电源软启动控制芯片包括如上述实施例所述的电源软启动控制电路。

如图7所示，本申请实施例还提供一种电源软启动控制装置，所述电源软启动控制装置包括如上述实施例所述的电源软启动控制芯片，该电源软启动控制芯片包括如上述实施例所述的电源软启动控制电路。

以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电源软启动控制电路，其特征在于，包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；

所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件；

所述恒流源用于对所述电容放大器的内部电容进行充电，以使得所述比较器的正相输入端的电压在预设范围内持续增加，所述频率振荡器用于输出锯齿波电压，所述比较器用于根据所述正相输入端的电压和所述锯齿波电压输出占空比不断增加的方波信号；

其中，所述电容放大器包括内部电容，

所述内部电容的值C₀的计算方法包括：

获取所述锯齿波电压的最大电压值V₀；

获取所述电源软启动所需的时间Δt；

获取所述电容放大器的放大倍数K；

根据所述最大电压值V₀、所述时间Δt和所述放大倍数K确定所述内部电容的值的第一范围C₁；

根据版图范围获取所述内部电容的值的第二范围C₂；

确定所述第一范围C₁和所述第二范围C₂的交集为所述内部电容的值C₀。

2.根据权利要求1所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述电容放大器包括电阻和运算放大器，所述电阻的第一端连接所述运算放大器的正相输入端，所述电阻的第二端连接所述运算放大器的负相输入端和所述运算放大器的输出端。

3.根据权利要求1所述的电源软启动控制电路，其特征在于，在所述比较器的正相输入端的电压值大于或等于所述锯齿波电压的最大电压值的情况下，所述电源软启动完成。

4.根据权利要求3所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述比较器的输出端与至少一个反相器串联，所述反相器用于对所述比较器输出的信号进行整形，以输出矩形波信号。

5.根据权利要求2所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述内部电容的值的第一范围C₁的下限C_min值通过如下公式计算得到：

C_min=Δt×Icharge÷(K×V₀)，

其中，C_min为所述第一范围C₁的下限，第一范围C₁的上限为正无穷，Icharge为所述恒流源输出的充电电流。

6.根据权利要求2所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述电阻的阻值R通过如下方法计算得到：

确定所述电容放大器的输出端电压U_out的时域表达式为：

U_out(S)=A₀(S)÷[A₀(S)+1]×U_in(S)，

根据所述输出端电压U_out的时域表达式确定所述电容放大器的正相输入端的电流I_in的时域表达式为:

I_in(S)=[ U_in(S)- U_out(S)] ÷R=U_in(S)÷[A₀(S)+1] ÷R，

根据输入端电压U_in的时域表达式和所述电流I_in的时域表达式确定所述电容放大器的阻抗Z的时域表达式为：

Z(S)= U_in(S) ÷I_in(S)= A₀(S) ×R+R=1÷(K×C₀×j×ω) +R，

根据所述阻抗Z的时域表达式确定所述电阻的阻值R为：

R=1÷[K×j×ω×A₀×(j×ω) ×C₀]= 1÷(2×π×K×GB×C₀)，

其中，U_in为电容放大器正相输入端的电压，S指时域，A₀为电容放大器的开环增益值，GB为增益带宽积，j为复数，ω为频率。

7.根据权利要求6所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述增益带宽积GB的计算方法包括：

GB=f×A₀×(2×π×f)，

其中，f=2×π×w，所述w为主极点，w=1÷(R×C₃)，所述C₃为所述电容放大器的补偿电容的值，所述f为所述电容放大器单位增益的带宽，所述A₀为所述电容放大器的开环增益。

8.一种电源软启动控制芯片，其特征在于，所述电源软启动控制芯片包括如权利要求1-7任一项所述的电源软启动控制电路。

9.一种电源软启动控制装置，其特征在于，所述电源软启动控制装置包括如权利要求1-7任一项所述的电源软启动控制电路或权利要求8所述的电源软启动控制芯片。