CN115102384B - 软启动控制电路及其控制方法和供电电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。软启动控制电路用于控制主开关管，软启动控制电路包括采样电路、比较电路和驱动电路。采样电路用于获得表征输出电压的采样信号。比较电路用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号。驱动电路包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管。驱动电路根据比较结果信号控制第十开关管以控制流过第十开关管的第一电流，并通过镜像电流控制主开关管。本发明提出的一种软启动控制电路及其控制方法和控制电路，通过软启动控制实现输出电压的平缓上升，减少过冲电压和浪涌电流的现象。

Description

软启动控制电路及其控制方法和供电电路

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。

背景技术

功率开关管广泛用于电力电子系统中。功率开关管是连接输入电压Vin以及输出电压Vbus的开关器件。在输出电压Vbus需要供电时，功率开关管导通，从而使得输出电压Vbus通过功率开关管从输入电压Vin取电。反之，当输出电压Vbus不需要供电时，功率开关管截止，从而切断了输入电压Vin与输出电压Vbus的联系。

在输出电压Vbus需要从输入电压Vin取电的时候，N型功率开关管的栅极电压需要抬高，从而让功率开关管导通，使得输出电压Vbus立刻接近输入电压Vin。在电路系统中，这种行为可能会造成输出电压Vbus的负载电路经受电压过冲以及较大的浪涌电流。为了让输出电压Vbus可以平缓上升到目标值，减少过冲电压和浪涌电流，需要对功率开关管进行软启动控制。

有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，用于解决上述至少部分问题。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明提出了一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。

根据本发明的一个方面，公开了一种软启动控制电路，软启动控制电路用于控制主开关管，软启动控制电路包括：

采样电路，用于获得表征输出电压的采样信号；

比较电路，其第一输入端接收软启动参考电压，其第二输入端耦接采样电路的输出端，用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；以及

驱动电路，其包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路的输出端，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管的第一端，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管的控制端，驱动电路用于根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。

作为本发明的一实施方式，软启动控制电路还包括：

参考电压生成电路，其包括充放电控制电路和软启动电容，充放电控制电路耦接软启动电容，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，充放电控制电路以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，充放电控制电路对软启动电容进行放电。

作为本发明的一实施方式，充放电控制电路包括充电控制电路，所述充电控制电路包括：

第四电流生成电路，用于提供第四电流；

第三开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接软启动电容的第一端，其控制端耦接第二时钟信号；以及

第四开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接地，其控制端耦接第一时钟信号。

作为本发明的一实施方式，充放电控制电路包括放电控制电路，所述放电控制电路包括：

第一非门，其输入端用以接收主开关管的控制端的充电使能信号；以及

第五开关管，其控制端耦接第一非门的输出端，其第一端耦接软启动电容的第一端，其第二端耦接地。

作为本发明的一实施方式，充放电控制电路还包括时钟信号生成电路，所述时钟信号生成电路包括：

分频电路，其输入端接收时钟输入信号；

与非门，其输入端耦接分频电路；以及

第二非门，其输入端耦接与非门，其输出端输出第一时钟信号。

作为本发明的一实施方式，驱动电路还包括关断控制电路，关断控制电路的第一端用以耦接主开关管的控制端，关断控制电路的第二端用以耦接主开关管的第二端，关断控制电路用于在第十开关管关断时缓慢降低主开关管的控制端的电压。

作为本发明的一实施方式，驱动电路还包括：

第十一开关管，其控制端接收主开关管的控制端的放电使能信号，其第一端用以耦接主开关管的控制端，其第二端耦接地；以及

第二电流源，其与第十一开关管串联，用以提供对主开关管的控制端进行放电的放电电流。

作为本发明的一实施方式，电流镜像电路包括第六开关管和第七开关管，第六开关管的控制端和第二端分别耦接第十开关管的第一端，第七开关管的控制端耦接第六开关管的控制端，第七开关管的第二端用以耦接主开关管的控制端。

作为本发明的一实施方式，第六开关管和第七开关管都为高压PMOS晶体管。

作为本发明的一实施方式，电流镜像电路包括：

第六开关管，其第一端耦接第一电压，其控制端耦接其第二端；

第七开关管，其第一端耦接第一电压，其控制端耦接第六开关管的控制端；

第八开关管，其第一端耦接第六开关管的第二端，其控制端和第二端分别耦接第十开关管的第一端；以及

第九开关管，其第一端耦接第七开关管的第二端，其第二端用以耦接主开关管的控制端，其控制端耦接第八开关管的控制端。

作为本发明的一实施方式，第六开关管、第七开关管和第八开关管都为低压晶体管，第九开关管为高压晶体管。

根据本发明的另一个方面，公开了一种供电电路，所述供电电路包括如上任一项所述的软启动控制电路，所述供电电路设有输入电压端和输出电压端，输出电压端用以耦接负载，主开关管的第一端耦接输入电压端，主开关管的第二端耦接输出电压端。

根据本发明的又一个方面，公开了一种软启动控制方法，软启动控制方法用于控制主开关管，所述软启动控制方法包括：

获得表征输出电压的采样信号；

根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；以及

根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。

作为本发明的一实施方式，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，对软启动电容进行放电。

作为本发明的一实施方式，第三电阻耦接于主开关管的控制端和第二端之间；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，通过第三电阻对主开关管的控制端进行放电。

作为本发明的一实施方式，当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，控制第十一开关管导通从而对主开关管的控制端进行放电。

本发明提出了一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。软启动控制电路用于控制主开关管，软启动控制电路包括采样电路、比较电路和驱动电路。采样电路用于获得表征输出电压的采样信号。比较电路的第一输入端接收软启动参考电压，比较电路的第二输入端耦接采样电路的输出端，比较电路用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号。软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程。驱动电路包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路的输出端，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管的第一端，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管的控制端。驱动电路用于根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。本发明提出的一种软启动控制电路及其控制方法和控制电路，通过软启动控制实现输出电压的平缓上升，可有效减少过冲电压和浪涌电流的现象。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，与说明描述一起用于解释本发明的实施例，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了根据本发明一实施例的一种软启动控制电路的电路结构示意图；

图2示出了根据本发明另一实施例的一种软启动控制电路的电路结构示意图；

图3示出了根据本发明又一实施例的一种软启动控制电路的电路结构示意图；

图4示出了根据本发明一实施例的一种参考电压生成电路的电路结构示意图；

图5示出了根据本发明一实施例的一种时钟信号生成电路的电路结构示意图；

图6示出了根据本发明一实施例的第一时钟信号和第二时钟信号的波形示意图；

图7示出了根据本发明一实施例的一种软启动控制电路中的各信号的波形示意图；

图8示出了根据本发明一实施例的一种软启动控制方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。不同实施例的组合、不同实施例中的一些技术特征进行相互替换，相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

说明书中的“耦接”或“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。间接连接为通过中间媒介进行的连接，如通过电传导媒介如导体的连接，其中电传导媒介可含有寄生电感或寄生电容，也可通过说明书中实施例所描述的中间电路或部件的连接；间接连接还可包括可实现相同或相似功能的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接，如通过开关、信号放大电路、跟随电路等电路或部件的连接。“多个”或“多”表示两个或两个以上。另外，在本发明中，例如第一、第二之类的词语主要用于区分一个技术特征与另一个技术特征，而并不一定要求或暗示这些技术特征之间存在某种实际的关系或者顺序。

本发明一实施例公开了一种软启动控制电路，如图1所示，软启动控制电路用于控制主开关管Mswitch，主开关管的第一端耦接输入电压Vin，主开关管的第二端耦接输出电压Vbus。在本发明的一实施例中，驱动电路包括主开关管Mswitch。在另一实施例中，驱动电路可不包括主开关管Mswitch，即主开关管可设置在软启动控制电路之外。如图1所示的实施例中，软启动控制电路包括采样电路101、比较电路102和驱动电路。采样电路101包括第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端用以耦接主开关管Mswitch的第二端，第二电阻R2的第一端耦接第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的第二端耦接地。第二电阻R2的第一端输出采样信号Vbus_div。即采样电路101用于获得表征输出电压的采样信号Vbus_div，输出电压与采样信号成正比例关系。比较电路102的第一输入端接收软启动参考电压Vssref，比较电路102的第二输入端耦接采样电路101的输出端以接收采样信号Vbus_div，比较电路102用于根据软启动参考电压Vssref和采样信号Vbus_div生成比较结果信号Vcompout。软启动参考电压Vssref在软启动阶段存在逐步升高的过程。驱动电路包括第十开关管M10和电流镜像电路103，第十开关管M10的控制端耦接比较电路102的输出端，电流镜像电路103的第一端耦接第十开关管M10的第一端，电流镜像电路103的第二端用以耦接主开关管Mswitch的控制端，电流镜像电路103根据第一电流生成镜像电流。驱动电路用于根据比较结果信号Vcompout控制第十开关管M10的开关状态以控制流过第十开关管M10的第一电流I1，并通过第一电流I1所对应的镜像电流控制主开关管。具体的，通过控制第十开关管M10的开关状态从而控制第一电流I1，进而控制镜像电流（即电流镜像电路至主开关管的控制端的电流）。通过软启动控制对主开关管的控制端的充放电过程进行控制，实现输出电压Vbus的平缓上升，减少过冲电压和浪涌电流的现象。

在本发明的一实施例中，电流镜像电路103包括第六开关管M6和第七开关管M7，第六开关管M6的第一端耦接第一电压V1，第六开关管M6的控制端和第六开关管M6的第二端分别耦接第十开关管M10的第一端。第七开关管M7的控制端耦接第六开关管M6的控制端，第七开关管M7的第一端耦接第一电压V1，第七开关管M7的第二端用以耦接主开关管Mswitch的控制端。在输入电压Vin为低压的一实施例中，第六开关管M6和第七开关管M7可以都为低压晶体管。在输入电压Vin为高压的一实施例中，优选的，第六开关管M6和第七开关管M7都为高压PMOS晶体管。此外，第十开关管M10也为高压晶体管。

在如图1所示的一实施例中，驱动电路包括与门、第十开关管M10、第一电流源I1和电流镜像电路103。与门的第一输入端接收充电使能信号，充电使能信号作为对主开关管的控制端进行充电的使能信号。与门的第二端耦接比较电路102的输出端。第十开关管M10的控制端耦接与门的输出端，第十开关管M10的第一端耦接电流镜像电路103的第一端，第十开关管M10的第二端耦接第一电流源I1的第一端，第一电流源I1的第二端耦接地。

在本发明的另一实施例中，如图2所示，软启动控制电路包括采样电路201、比较电路202和驱动电路。比较电路202包括比较器，比较器的同相输入端接收软启动参考电压，比较器的反相输入端耦接采样电路的输出端，比较器的输出端耦接与门。驱动电路包括与门、第十开关管M10、第四电阻R4和电流镜像电路203。第四电阻R4的第一端耦接第十开关管M10的第二端，第四电阻R4的第二端耦接地。电流镜像电路203包括第六开关管M6、第七开关管M7、第八开关管M8和第九开关管M9。第六开关管M6的第一端耦接第一电压V1，第六开关管M6的控制端耦接第六开关管M6的第二端。第七开关管M7的第一端耦接第一电压V1，第七开关管M7的控制端耦接第六开关管M6的控制端。第八开关管M8的第一端耦接第六开关管M6的第二端，第八开关管M8的控制端和第八开关管M8的第二端分别耦接第十开关管M10的第一端。第九开关管M9的第一端耦接第七开关管M7的第二端，第九开关管M9的第二端用以耦接主开关管Mswitch的控制端，第九开关管M9的控制端耦接第八开关管M8的控制端。在输入电压Vin为低压的一实施例中，第六开关管M6、第七开关管M7、第八开关管M8和第九开关管M9可以都为低压晶体管。在输入电压Vin为高压的一实施例中，优选的，第六开关管M6、第七开关管M7和第八开关管M8都为低压晶体管，第九开关管M9为高压晶体管，第八开关管M8给第九开关管M9提供栅极偏置，第九开关管M9可起到挡高压的作用。

在一实施例中，如图3所示，软启动控制电路包括采样电路301、比较电路302和驱动电路。在一实施例中，驱动电路包括与门、第十开关管M10、第一电流源I1、电流镜像电路303和电荷泵304。电荷泵304用于将输入电压Vin泵高至电压Vin+Vcp，将电压Vin+Vcp作为第一电压，Vcp为抬升的电压值，从而给主开关管的控制端（例如栅极）供电。第一电压分别耦接第六开关管M6的第一端和第七开关管M7的第一端。在另一实施例中，驱动电路还包括关断控制电路305，关断控制电路305的第一端用以耦接主开关管Mswitch的控制端（例如栅极），关断控制电路305的第二端用以耦接主开关管Mswitch的第二端（例如源极），关断控制电路305用于在第十开关管关断时缓慢降低主开关管的控制端的电压。在一实施例中，关断控制电路305包括第三电阻R3，第三电阻R3的第一端用以耦接主开关管Mswitch的控制端，第三电阻R3的第二端用以耦接主开关管Mswitch的第二端。在另一实施例中，关断控制电路305包括第五电流源，在第十开关管关断时控制第五电流源对主开关管的控制端进行放电，从而降低主开关管的控制端的电压。

在本发明的一实施例中，驱动电路还包括第十一开关管M11和第二电流源I2。第十一开关管M11的控制端接收主开关管的控制端的放电使能信号DSG_EN，第十一开关管M11的第一端用以耦接主开关管的控制端。第二电流源I2的第一端耦接第十一开关管M11的第二端，第二电流源I2用以提供对主开关管的控制端进行放电的放电电流。

在另一实施例中，如图4所示，软启动控制电路还包括参考电压生成电路407，参考电压生成电路407包括充放电控制电路和软启动电容Css。充放电控制电路耦接软启动电容Css，软启动电容Css输出软启动参考电压Vssref。当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平（例如高电平）时，充放电控制电路以第一占空比对软启动电容进行充电，在当前阶段，软启动参考电压Vssref不断上升。当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平（例如低电平）时，充放电控制电路对软启动电容Css进行放电。如图4所示，充放电控制电路包括充电控制电路，充电控制电路包括第四电流生成电路、第三开关管M3和第四开关管M4。第四电流生成电路用于提供第四电流I4。在一实施例中，第四电流生成电路包括第四电流源，第四电流源提供第四电流I4。在另一实施例中，第四电流生成电路包括第一开关管M1、第二开关管M2和第三电流源I3。第一开关管M1的第一端耦接VDD电压，第一开关管M1的控制端和第一开关管M1的第二端分别耦接第三电流源I3的第一端，第三电流源I3的第二端耦接地。第二开关管M2的控制端耦接第一开关管M1的控制端，第二开关管M2的第一端耦接VDD电压，第二开关管M2的第二端输出第四电流I4。第三开关管M3的第一端耦接第二开关管M2的第二端，第三开关管M3的第二端耦接软启动电容Css的第一端，第三开关管M3的控制端耦接第二时钟信号CLK_B。第四开关管M4的第一端耦接第二开关管M2的第二端，第四开关管M4的第二端耦接地，第四开关管M4的控制端耦接第一时钟信号CLK。在第二时钟信号CLK_B处于低电平时，第四电流I4流向软启动电容Css，充放电控制电路对软启动电容Css进行充电。在第一时钟信号CLK处于低电平时，第四电流通过第四开关管M4流向地。

如图4所示的一实施例中，充放电控制电路包括放电控制电路，放电控制电路包括第一非门和第五开关管M5。第一非门的输入端用以接收主开关管的控制端的充电使能信号CHG_EN。第五开关管M5的控制端耦接第一非门的输出端，第五开关管M5的第一端耦接软启动电容Css的第一端，第五开关管M5的第二端耦接地。当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平（例如低电平）时，第五开关管M5导通，软启动电容Css放电，因此，软启动参考电压的初始值为0V。当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平（例如高电平）时，软启动电容Css不再放电，软启动参考电压在第四电流I4的充电作用下慢慢变高。

在一实施例中，如图5所示，充放电控制电路还包括时钟信号生成电路，时钟信号生成电路包括分频电路、与非门和第二非门。分频电路的输入端接收时钟输入信号CLKIN。与非门的输入端耦接分频电路，与非门的输出端输出第二时钟信号CLK_B。第二非门的输入端耦接与非门的输出端，第二非门的输出端输出第一时钟信号CLK。在图5的一实施例中，分频电路包括四个D触发器，四个D触发器分别为第一D触发器501、第二D触发器502、第三D触发器503和第四D触发器504。四个D触发器的第一输出端Q分别耦接与非门。结合图6可知，第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLK_B的相位相反。第二时钟信号CLK_B为低电平的占比很低，因而软启动参考信号Vssref呈阶梯状上升，从而在保持相同的软启动时间以及相同的软启动电流（即第四电流I4）的情况下，可以选择较小的软启动电容，可节省芯片的面积占用。

如图7所示，为本发明一实施例中的一种软启动控制电路中的各信号的波形示意图。其中，Vgate-Vbus为主开关管Mswitch的Vgs电压（即主开关管的栅极与源极的电压差）；电压Vssref为软启动参考电压；电压Vbus为输出电压。软启动参考电压Vssref呈阶梯状逐步上升（因图7未进行放大，故阶梯状不太明显）。在软启动阶段（例如0-t1时间段），Vgate-Vbus没有较大的波动，输出电压Vbus跟随软启动参考电压Vssref平稳上升，未出现过冲现象。当软启动结束之后（例如t1时刻后），主开关管Mswitch的Vgs电压（即图7中Vgate-Vbus）才迅速拉升。

在本发明的一实施例中，主开关管、第一开关管至第十一开关管等各个开关管可以分别是金属氧化物半导体场效应晶体管、结型场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等晶体管之中的一种。

结合一实施例，进一步介绍本发明的工作原理。通过采样电路获得表征输出电压Vbus的采样信号，比较电路对软启动参考电压和采样信号进行比较得到比较结果信号。在软启动开始时，由于输出电压Vbus为0V，软启动参考电压和采样信号比较后得到比较结果信号，比较结果信号为高电平。比较结果信号Vcompout与主开关管的控制端的充电使能信号CHG_EN经与门后得到高电平，从而控制第十开关管导通。流过第十开关管的电流为第一电流I1，并通过电流镜像电路得到镜像电流，通过镜像电流给主开关管的控制端充电，从而控制主开关管导通，输出电压Vbus开始上升。当输出电压Vbus上升到采样电压大于软启动参考电压时，比较结果信号Vcompout为低电平，控制第十开关管关断，因此第六开关管和第七开关管将逐渐关断，主开关管的控制端的电压将逐渐降低，主开关管逐渐由导通变为关断。当输出电压的负载电路使输出电压降低，从而使得采样电压比软启动参考电压低，第十开关管重新导通，第六开关管和第七开关管也导通，从而主开关管的控制端的电压Vgate在镜像电流的充电作用下慢慢抬升，主开关管重新导通，输出电压Vbus重新开始上升。由于电压Vgate的充电过程由软启动控制电路中的驱动电路进行控制（具体的，由第十开关管等相关电路进行控制），充电速度可控，因此主开关管的控制端的电压Vgate上升速度可控。此外，还可通过关断控制电路等电路对主开关管的控制端进行放电控制，能合理调节放电速度。在软启动的过程中，主开关管的控制端的电压Vgate不会发生剧烈变化，从而输出电压在软启动的过程中不会有较大的台阶式变化。

在优选的一实施例中，电流镜像电路包括第六开关管、第七开关管、第八开关管和第九开关管。当采样电压小于软启动参考电压时，比较结果信号为高电平，第十开关管导通，主开关管的控制端的电压Vgate在第六开关管、第七开关管、第八开关管和第九开关管的充电作用下慢慢抬升，主开关管导通，输出电压Vbus逐渐升高。当采样电压大于软启动参考电压时，比较结果信号为低电平，第十开关管关断，第六开关管、第七开关管、第八开关管和第九开关管逐渐关断，主开关管的控制端的电压将逐渐降低，主开关管逐渐由导通变为关断。本实施例中，可获得更为平稳的软启动过程。

本发明另一实施例公开了一种供电电路，供电电路包括如上任一项所述的软启动控制电路，供电电路设有输入电压端和输出电压端，输出电压端用以耦接负载，主开关管的第一端耦接输入电压端，主开关管的第二端耦接输出电压端。

如图8所示，本发明又一实施例公开了一种软启动控制方法，软启动控制方法用于控制主开关管，软启动控制方法包括：

步骤S100：获得表征输出电压的采样信号；

步骤S200：根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；以及

步骤S300：根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。

在一实施例中，软启动电容输出软启动参考电压。当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，对软启动电容进行放电。在软启动初始时刻，软启动电容由于放电过程，软启动参考电压为零。软启动开始后，通过第四电流以第一占空比对软启动电容进行充电，软启动参考电压逐渐升高。

在另一实施例中，第三电阻耦接于主开关管的控制端和第二端之间；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，通过第三电阻对主开关管的控制端进行放电。

在一实施例中，当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，控制第十一开关管导通从而对主开关管的控制端进行放电。

本领域技术人员应当知道，说明书或附图所涉逻辑控制中的“高电平”与“低电平”、“置位”与“复位”、“与门”与“或门”、“同相输入端”与“反相输入端”等逻辑控制可相互调换或改变，通过调节后续逻辑控制而实现与上述实施例相同的功能或目的。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。说明书中所涉及的效果或优点等相关描述可因具体条件参数的不确定或其它因素影响而可能在实际实验例中不能体现，效果或优点等相关描述不用于对发明范围进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (16)

1.一种软启动控制电路，用于控制主开关管，其特征在于，所述软启动控制电路包括：

采样电路，用于获得表征输出电压的采样信号；

比较电路，其第一输入端接收软启动参考电压，其第二输入端耦接采样电路的输出端，用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；软启动参考电压呈阶梯状逐步上升；以及

驱动电路，其包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路的输出端，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管的第一端，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管的控制端，驱动电路用于根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。

2.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述软启动控制电路还包括：

参考电压生成电路，其包括充放电控制电路和软启动电容，充放电控制电路耦接软启动电容，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，充放电控制电路以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，充放电控制电路对软启动电容进行放电。

3.如权利要求2所述的软启动控制电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括充电控制电路，所述充电控制电路包括：

第四电流生成电路，用于提供第四电流；

第三开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接软启动电容的第一端，其控制端耦接第二时钟信号；以及

第四开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接地，其控制端耦接第一时钟信号。

4.如权利要求3所述的软启动控制电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括放电控制电路，所述放电控制电路包括：

第一非门，其输入端用以接收主开关管的控制端的充电使能信号；以及

第五开关管，其控制端耦接第一非门的输出端，其第一端耦接软启动电容的第一端，其第二端耦接地。

5.如权利要求3所述的软启动控制电路，其特征在于，所述充放电控制电路还包括时钟信号生成电路，所述时钟信号生成电路包括：

分频电路，其输入端接收时钟输入信号；

与非门，其输入端耦接分频电路；以及

第二非门，其输入端耦接与非门，其输出端输出第一时钟信号。

6.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述驱动电路还包括关断控制电路，关断控制电路的第一端用以耦接主开关管的控制端，关断控制电路的第二端用以耦接主开关管的第二端，关断控制电路用于在第十开关管关断时缓慢降低主开关管的控制端的电压。

7.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：

第十一开关管，其控制端接收主开关管的控制端的放电使能信号，其第一端用以耦接主开关管的控制端，其第二端耦接地；以及

第二电流源，其与第十一开关管串联，用以提供对主开关管的控制端进行放电的放电电流。

8.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述电流镜像电路包括第六开关管和第七开关管，第六开关管的控制端和第二端分别耦接第十开关管的第一端，第七开关管的控制端耦接第六开关管的控制端，第七开关管的第二端用以耦接主开关管的控制端。

9.如权利要求8所述的软启动控制电路，其特征在于，所述第六开关管和第七开关管都为高压PMOS晶体管。

10.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述电流镜像电路包括：

第六开关管，其第一端耦接第一电压，其控制端耦接其第二端；

第七开关管，其第一端耦接第一电压，其控制端耦接第六开关管的控制端；

第八开关管，其第一端耦接第六开关管的第二端，其控制端和第二端分别耦接第十开关管的第一端；以及

第九开关管，其第一端耦接第七开关管的第二端，其第二端用以耦接主开关管的控制端，其控制端耦接第八开关管的控制端。

11.如权利要求10所述的软启动控制电路，其特征在于，所述第六开关管、第七开关管和第八开关管都为低压晶体管，第九开关管为高压晶体管。

12.一种供电电路，其特征在于，所述供电电路包括如权利要求1-11任一项所述的软启动控制电路，所述供电电路设有输入电压端和输出电压端，输出电压端用以耦接负载，主开关管的第一端耦接输入电压端，主开关管的第二端耦接输出电压端。

13.一种用于如权利要求1-11任一项所述的软启动控制电路的软启动控制方法，用于控制主开关管，其特征在于，所述软启动控制方法包括：

获得表征输出电压的采样信号；

根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；软启动参考电压呈阶梯状逐步上升；以及

根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。

14.如权利要求13所述的软启动控制方法，其特征在于，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，对软启动电容进行放电。

15.如权利要求13所述的软启动控制方法，其特征在于，第三电阻耦接于主开关管的控制端和第二端之间；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，通过第三电阻对主开关管的控制端进行放电。

16.如权利要求13所述的软启动控制方法，其特征在于，当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，控制第十一开关管导通从而对主开关管的控制端进行放电。