CN208971380U - 软启动电路、控制芯片、降压转换器及升压转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种软启动电路、控制芯片、降压转换器及升压转换器,软启动电路包括:运算放大器、软启动比较器、钳位电路、第一开关和第二开关,当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压低于反相输入端的第二基准电压时,软启动比较器输出低电平信号,第一开关关断,第二开关导通,软启动电路进入软启动状态,运算放大器的输出电压被钳位电路固定在设定钳位电压值;当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压高于第二基准电压时,软启动比较器输出高电平信号,第一开关导通,第二开关关断,软启动电路结束软启动。本实用新型不仅实现了软启动,并可以根据不同需求,设置软启动控制的电压及电感的冲击电流。
Description
技术领域
本实用新型涉及启动电路技术领域,更具体的说,涉及一种软启动电路、控制芯片、降压转换器及升压转换器。
背景技术
当开关电源启动时,为防止因升压电路对基准电压升压过快对电感带来较大的冲击电流而损坏器件,目前一般采用软启动电路来控制对电感的冲击电流。
传统的软启动电路通过RC电路来缓慢上升基准电压,因此,基准电压上升的时间常数由RC的大小决定。若需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小,就需要增大RC电路中电阻的阻值,或是增大电容的容量,或是电阻的阻值和电容的容量均增大,从而需要增大电源管理芯片中用于放置RC电路的面积,进而增大了电源管理芯片的面积。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型公开一种软启动电路、控制芯片、降压转换器及升压转换器,以解决传统方案中,在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,因需要增大RC电路中电阻的阻值和/或是增大电容的容量,而导致增大电源管理芯片的面积的问题。
一种软启动电路,包括:运算放大器、软启动比较器、钳位电路、第一开关和第二开关;
所述运算放大器的正相输入端连接所述第一开关的一端,所述第一开关的另一端用于输入第一基准电压,所述第一开关在所述软启动电路处于软启动状态时处于关断状态;
所述运算放大器的正相输入端通过所述第二开关接地,所述第二开关在所述软启动电路处于软启动状态时处于导通状态;
所述运算放大器的反相输入端用于输入开关电源输出电压的分压电压;
所述运算放大器的输出端连接所述钳位电路;
所述软启动比较器的正相输入端用于输入所述分压电压,所述软启动比较器的反相输入端用于输入第二基准电压,所述软启动比较器的输出端连接所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端;
所述软启动比较器的输出端用于在所述开关电源启动且所述分压电压低于所述第二基准电压时,输出低电平信号,使所述第一开关关断,所述第二开关导通,所述软启动电路进入软启动状态,所述运算放大器的输出电压被所述钳位电路固定在设定钳位电压值;还用于在所述开关电源启动且所述分压电压高于所述第二基准电压时,输出高电平信号,使所述第一开关导通,所述第二开关关断,所述软启动电路结束软启动。
优选的,还包括:第一电阻;
所述第一电阻设置在所述第二开关和地之间。
优选的,还包括:采样电路;
所述采样电路的输入端连接采样端口,所述采样端口用于输入所述开关电源输出电压,所述采样电路的输出端分别与所述运算放大器的反相输入端和所述软启动比较器的正相输入端连接,所述采样电路的输出端用于输出所述开关电源输出电压的所述分压电压。
优选的,所述采样电路包括:第二电阻和第三电阻,所述第二电阻的一端连接所述采样端口,所述第二电阻的另一端通过所述第三电阻接地,所述第二电阻和所述第三电阻的公共端作为所述采样电路的输出端。
一种控制芯片,包括:上述所述的软启动电路,逻辑电路、斜坡补偿电路、补偿网络电路、第三开关和第四开关;
运算放大器的输出端和钳位电路的输出端的公共端作为所述软启动电路的输出端,与所述逻辑电路的第一输入端连接,所述逻辑电路的第二输入端与所述斜坡补偿电路的输出端连接,所述逻辑电路的输出端分别连接所述第三开关的控制端和所述第四开关的控制端,所述第三开关的一端连接所述控制芯片的第一端口,所述第三开关的另一端通过所述第四开关接地,所述第三开关和所述第四开关的公共端连接所述控制芯片的第二端口;
所述补偿网络电路的输出端分别连接所述逻辑电路、所述钳位电路和所述运算放大器的输出端,所述补偿网络电路用于补偿环路的零极点;
所述运算放大器的输出电压被所述钳位电路固定的设定钳位电压值与所述斜坡补偿电路产生的斜坡电压值输入至所述逻辑电路后,产生一个固定占空比的开关信号,所述开关信号通过驱动所述第三开关和所述第四开关,使所述软启动电路中的采样端口的输出电压升高。
一种降压转换器,包括上述所述的控制芯片以及第一滤波电路;
所述控制芯片的第一端口为所述降压转换器的输入端口;
所述控制芯片的第二端口为所述降压转换器的输出端口,所述输出端口通过所述第一滤波电路与软启动电路中的采样端口连接。
优选的,所述第一滤波电路包括:第一电感、第一电容和第一负载电阻;
所述第一电感的一端作为所述第一滤波电路的输入端连接所述降压转换器的输出端口,所述第一电感的另一端分别连接所述第一电容的正极板、所述第一负载电阻的一端和所述采样端口,所述第一电容的负极板和所述第一负载电阻的一端均接地。
一种升压转换器,包括上述所述的控制芯片、第二电感以及第二滤波电路;
所述控制芯片的第一端口为所述升压转换器的输出端口,所述输出端口与软启动电路中的采样端口连接,且,所述输出端口通过所述第二滤波电路接地;
所述控制芯片的第一端口与所述第二电感的一端连接,所述第二电感的另一端作为所述升压转换器的输入端口。
优选的,所述第二滤波电路包括:第二电容和第二负载电阻;
所述第二电容的正极板连接所述输出端口,所述第二电容的负极板接地;
所述第二负载电阻的一端连接所述输出端口,所述第二负载电阻的一端接地。
从上述的技术方案可知,本实用新型公开了一种软启动电路、控制芯片、降压转换器及升压转换器,软启动电路包括:运算放大器、软启动比较器、钳位电路、第一开关和第二开关,当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压低于反相输入端的第二基准电压时,软启动比较器输出低电平信号,第一开关关断,第二开关导通,软启动电路进入软启动状态,运算放大器的输出电压被钳位电路固定在设定钳位电压值;当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压高于第二基准电压时,软启动比较器输出高电平信号,第一开关导通,第二开关关断,软启动电路结束软启动。本实用新型公开的软启动电路在传统电路已有的运算放大器、软启动比较器和钳位电路的基础上,通过增加两个开关,实现软启动,并可以根据不同需求,改变软启动比较器的基准电压,设置软启动控制电压;改变钳位电路设定的钳位电压值去控制电感的冲击电流,因此,相对于传统方案在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,需要增大RC电路中电阻的阻值和/或增大电容的容量而言,本实用新型可以有效减少电路面积,从而可广泛应用于电源管理芯片中。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例,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,还可以根据公开的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例公开的一种软启动电路的电路图;
图2为本实用新型实施例公开的另一种软启动电路的电路图;
图3为本实用新型实施例公开的一种控制芯片的电路图;
图4为本实用新型实施例公开的一种降压转换器的电路图;
图5为本实用新型实施例公开的一种升压转换器的电路图;
图6为本实用新型实施例公开的一种基于升压转换器的软启动仿真波形图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种软启动电路、控制芯片、降压转换器及升压转换器,软启动电路包括:运算放大器、软启动比较器、钳位电路、第一开关和第二开关,当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压低于反相输入端的第二基准电压时,软启动比较器输出低电平信号,第一开关关断,第二开关导通,软启动电路进入软启动状态,运算放大器的输出电压被钳位电路固定在设定钳位电压值;当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压高于第二基准电压时,软启动比较器输出高电平信号,第一开关导通,第二开关关断,软启动电路结束软启动。本实用新型公开的软启动电路在传统电路已有的运算放大器、软启动比较器和钳位电路的基础上,通过增加两个开关,实现软启动。并可以根据不同需求,改变软启动比较器的基准电压,设置软启动控制电压;改变钳位电路设定的钳位电压值去控制电感的冲击电流,因此,相对于传统方案在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,需要增大RC电路中电阻的阻值和/或增大电容的容量而言,本实用新型可以有效减少电路面积,从而可广泛应用于电源管理芯片中。
参见图1,本实用新型一实施例公开的一种软启动电路的电路图,软启动电路包括:运算放大器EA、软启动比较器COMP、钳位电路11、第一开关 K1和第二开关K2;
其中:
运算放大器EA的正相输入端连接第一开关K1的一端,第一开关K1的另一端用于输入第一基准电压Vref1,第一开关K1在软启动电路处于软启动状态时处于关断状态。
运算放大器EA的正相输入端连接通过第二开关K2接地,第二开关K2 在软启动电路处于软启动状态时处于导通状态。
运算放大器EA的反相输入端用于输入开关电源输出电压的分压电压 VFB。
运算放大器EA的输出端连接钳位电路11,运算放大器EA的输出电压 EAOUT被钳位电路11固定在设定钳位电压值。
软启动比较器COMP的正相输入端用于输入分压电压VFB,软启动比较器COMP的反相输入端用于输入第二基准电压Vref2,软启动比较器COMP 的输出端连接第一开关K1的控制端和第二开关K2的控制端。
其中,第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2的具体取值依据实际需要而定,第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2的取值可以相同或是不同,比如,当第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2的取值不同时,第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2的取值可以相差5%,或是其它值。
软启动比较器COMP的输出端用于在开关电源启动且分压电压VFB低于第二基准电压Vref2时,输出低电平信号,使第一开关K1关断,第二开关K2 导通,所述软启动电路进入软启动状态,运算放大器EA的输出电压被钳位电路11固定在设定钳位电压值;
软启动比较器COMP的输出端还用于在开关电源启动且分压电压VFB高于第二基准电压Vref2时,输出高电平信号,使第一开关K1导通,第二开关 K2关断,软启动电路结束软启动。
为方便理解,下面对图1所示的软启动电路的工作原理具体阐述如下:
当开关电源启动时,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB低于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出低电平信号,表示软启动电路进入软启动状态,第一开关K1在低电平信号的控制下关断,运算放大器EA的正相输入端与用于输出第一基准电压Vref1的端口之间的连接断开,停止输入第一基准电压Vref1;同时,第二开关K2在低电平信号的控制下导通,使运算放大器EA的正相输入端通过第一电阻R1接地,这时,运算放大器EA的输出电压EAOUT会被拉低,输出电压EAOUT被钳位电路11固定在设定钳位电压值。
当开关电源启动,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB高于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出高电平信号,表示软启动电路软启动结束,此时,第一开关K1在高电平信号的控制下导通,第二开关K2在高电平信号的控制下关断,使运算放大器EA的正相输入端与第一电阻R1之间的连接断开,运算放大器EA的正相输入端再次输入第一基准电压Vref1。
综上可知,本实用新型公开的软启动电路,当开关电源启动且软启动比较器正相输入端采集的分压电压VFB低于反相输入端的第二基准电压Vref2 时,软启动比较器COMP输出低电平信号,第一开关K1关断,第二开关K2导通,软启动电路进入软启动状态,运算放大器EA的输出电压被钳位电路11固定在设定钳位电压值;当开关电源启动且软启动比较器COMP正相输入端采集的分压电压VFB高于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出高电平信号,第一开关K1导通,第二开关K2关断,软启动电路结束软启动。本实用新型公开的软启动电路在传统电路已有的运算放大器EA、软启动比较器 COMP和钳位电路11的基础上,通过增加两个开关,实现软启动,并可以根据不同需求,改变软启动比较器COMP的基准电压,设置软启动控制电压;改变钳位电路11设定的钳位电压值去控制电感的冲击电流,因此,相对于传统方案在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,需要增大 RC电路中电阻的阻值和/或增大电容的容量而言,本实用新型可以有效减少电路面积,从而可广泛应用于电源管理芯片中。
较优的,第一开关K1和第二开关K2均为MOS管。
为进一步优化上述实施例,参见图2,本实用新型另一实施例公开的一种软启动电路的电路图,在图1所示实施例的基础上,软启动电路还可以包括:第一电阻R1,第一电阻R1设置在第二开关K2和地之间,用于限流。
为进一步优化上述实施例,软启动电路还可以包括:采样电路;
所述采样电路的输入端连接采样端口VOUT,所述采样端口用于输入开关电源输出电压,采样电路的输出端分别与运算放大器EA的反相输入端和软启动比较器COMP的正相输入端连接,采样电路的输出端用于输出开关电源输出电压的分压电压VFB。
具体的,采样电路可以包括:第二电阻R2和第三电阻R3,第二电阻R2 的一端连接采样端口VOUT,第二电阻R2的另一端通过第三电阻R3接地,第二电阻R2和第三电阻R3的公共端作为所述采样电路的输出端,用于输出开关电源输出电压的分压电压VFB。
从图2中可以看出,开关电源输出电压的分压电压VFB实际为第三电阻R3 的电压,因此,运算放大器EA的反向输入端和软启动比较器COMP的正相输入端实际采集的是第三电阻R3的电压。
参见图3,本实用新型一实施例公开的一种控制芯片的电路图,控制芯片包括:图2所示实施例中的软启动电路、逻辑电路12、斜坡补偿电路13、补偿网络电路14、第三开关S1和第四开关S2;
其中:运算放大器EA的输出端和钳位电路11的输出端的公共端作为所述软启动电路的输出端,与所述逻辑电路12的第一输入端连接,所述逻辑电路12的第二输入端与所述斜坡补偿电路13的输出端连接,所述逻辑电路12 的输出端分别连接所述第三开关S1的控制端和所述第四开关S4的控制端,所述第三开关S1的一端连接控制芯片的第一端口A,所述第三开关S1的另一端通过所述第四开关S2接地,所述第三开关S1和所述第四开关S2的公共端连接控制芯片的第二端口B;
补偿网络电路14的输出端分别连接所述逻辑电路12、所述钳位电路11 和所述运算放大器EA的输出端,补偿网络电路14用于补偿环路的零极点,保证电路的稳定工作。
运算放大器EA的输出电压被所述钳位电路11固定的设定钳位电压值与所述斜坡补偿电路13产生的斜坡电压值输入至所述逻辑电路12后,产生一个固定占空比的开关信号,所述开关信号通过驱动所述第三开关S1和所述第四开关S2,使所述采样端口VOUT处的输出电压升高。
为方便理解,下面对图3所示的控制芯片的工作原理具体阐述如下:
当开关电源启动时,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB低于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出低电平信号,表示软启动电路进入软启动状态,第一开关K1在低电平信号的控制下关断,运算放大器EA的正相输入端与用于输出第一基准电压Vref1的端口之间的连接断开,停止输入第一基准电压Vref1;同时,第二开关K2在低电平信号的控制下导通,使运算放大器EA的正相输入端通过第一电阻R1接地,这时,运算放大器EA的输出电压EAOUT会被拉低,输出电压EAOUT被钳位电路11固定在设定钳位电压值,设定钳位电压值与斜坡补偿电路13产生的斜坡电压值均输入至逻辑电路12,逻辑电路12通过对设定钳位电压值和斜坡电压值进行逻辑处理,产生一个固定占空比的开关信号,该开关信号驱动第三开关S1和第四开关S2。
当开关电源启动,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB高于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出高电平信号,表示软启动电路软启动结束,此时,第一开关K1在高电平信号的控制下导通,第二开关K2在高电平信号的控制下关断,使运算放大器EA的正相输入端与第一电阻R1之间的连接断开,运算放大器EA的正相输入端再次输入第一基准电压Vref1。
综上可知,本实用新型公开的控制芯片,在传统电路已有的运算放大器 EA、软启动比较器COMP和钳位电路11的基础上,通过增加两个开关和一个电阻,实现软启动。并可以根据不同需求,改变软启动比较器COMP的基准电压,设置软启动控制电压;改变钳位电路11设定的钳位电压值去控制电感的冲击电流,因此,相对于传统方案在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,需要增大RC电路中电阻的阻值和/或增大电容的容量而言,本实用新型可以有效减少电路面积,从而可广泛应用于电源管理芯片中。
参见图4,本实用新型一实施例公开的一种降压转换器的电路图,降压转换器包括:图3所示的控制芯片以及第一滤波电路;
图3所示实施例中控制芯片的第一端口A在本实施例中为降压转换器的输入端口VIN;
图3所示实施例中控制芯片的第二端口B在本实施例中为降压转换器的输出端口SW,输出端口SW通过第一滤波电路与软启动电路中的采样端口VOUT 连接。
具体的,滤波电路包括:第一电感L1、第一电容C1和第一负载电阻R4;
第一电感L1的一端作为第一滤波电路的输入端连接所述降压转换器的输出端口SW,第一电感L1的另一端分别连接第一电容C1的正极板、第一负载电阻R4的一端以及所述采样端口VOUT,第一电容C1的负极板和第一负载电阻R4的一端均接地。
为方便理解,下面对图4所示的降压转换器的工作原理具体阐述如下:
当开关电源启动时,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB低于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出低电平信号,表示软启动电路进入软启动状态,第一开关K1在低电平信号的控制下关断,运算放大器EA的正相输入端与用于输出第一基准电压Vref1的端口之间的连接断开,停止输入第一基准电压Vref1;同时,第二开关K2在低电平信号的控制下导通,使运算放大器EA的正相输入端通过第一电阻R1接地,这时,运算放大器EA的输出电压EAOUT会被拉低,输出电压EAOUT被钳位电路11固定在设定钳位电压值,设定钳位电压值与斜坡补偿电路13产生的斜坡电压值均输入至逻辑电路12,逻辑电路12通过对设定钳位电压值和斜坡电压值进行逻辑处理,产生一个固定占空比的开关信号,该开关信号驱动第三开关S1和第四开关S2,从而使采样端口VOUT处的输出电压升高,第二电阻 R2和第三电阻R3对采样端口VOUT处的输出电压进行分压,得到的分压电压 VFB,并将该分压电压VFB反馈至软启动比较器COMP的正相输入端。
当开关电源启动,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB高于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出高电平信号,表示软启动电路软启动结束,此时,第一开关K1在高电平信号的控制下导通,第二开关K2在高电平信号的控制下关断,使运算放大器EA的正相输入端与第一电阻R1之间的连接断开,运算放大器EA的正相输入端再次输入第一基准电压Vref1。
综上可知,本实用新型公开的降压转换器中,软启动电路在传统降压电路已有的运算放大器EA、软启动比较器COMP和钳位电路11的基础上,通过增加两个开关和一个电阻,实现降压软启动。并可以根据不同需求,改变软启动比较器COMP的基准电压,设置软启动控制电压;改变钳位电路11设定的钳位电压值去控制电感的冲击电流,因此,相对于传统方案在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,需要增大RC电路中电阻的阻值和/或增大电容的容量而言,本实用新型可以有效减少电路面积,从而可广泛应用于电源管理芯片中。
参见图5,本实用新型一实施例公开的一种升压转换器的电路图,升压转换器包括:图3所示的控制芯片、第二电感L2以及第二滤波电路;
图3所示实施例中控制芯片的第一端口A在本实施例中为升压转换器的输出端口VOUT1,所述输出端口VOUT1与软启动电路中的采样端口VOUT2 连接,且,所述输出端口VOUT1通过所述第二滤波电路接地;
图3所示实施例中控制芯片的第二端口B在本实施例中为升压转换器的端口SW,端口SW与第二电感L2的一端连接,第二电感L2的另一端作为升压转换器的输入端口VIN。
具体的,第二滤波电路包括:第二电容C2和第二负载电阻R5;
所述第二电容C2的正极板连接所述输出端口VOUT1,所述第二电容C2 的负极板接地;
所述第二负载电阻R5的一端连接所述输出端口VOUT1,所述第二负载电阻R5的一端接地。
为方便理解,下面对图5所示的升压转换器的工作原理具体阐述如下:
当开关电源启动时,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB低于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出低电平信号,表示软启动电路进入软启动状态,第一开关K1在低电平信号的控制下关断,运算放大器EA的正相输入端与用于输出第一基准电压Vref1的端口之间的连接断开,停止输入第一基准电压Vref1;同时,第二开关K2在低电平信号的控制下导通,使运算放大器EA的正相输入端通过第一电阻R1接地,这时,运算放大器EA的输出电压EAOUT会被拉低,输出电压EAOUT被钳位电路11固定在设定钳位电压值,设定钳位电压值与斜坡补偿电路13产生的斜坡电压值均输入至逻辑电路12,逻辑电路12通过对设定钳位电压值和斜坡电压值进行逻辑处理,产生一个固定占空比的开关信号,该开关信号驱动第三开关S1和第四开关S2,从而使采样端口VOUT处的输出电压升高,第二电阻 R2和第三电阻R3对采样端口VOUT处的输出电压进行分压,得到的分压电压 VFB,并将该分压电压VFB反馈至软启动比较器COMP的正相输入端。
当开关电源启动,软启动比较器COMP的正相输入端采集的开关电源输出电压的分压电压VFB高于第二基准电压Vref2时,软启动比较器COMP输出高电平信号,表示软启动电路软启动结束,此时,第一开关K1在高电平信号的控制下导通,第二开关K2在高电平信号的控制下关断,使运算放大器 EA的正相输入端与第一电阻R1之间的连接断开,运算放大器EA的正相输入端再次输入第一基准电压Vref1。
综上可知,本实用新型公开的升压转换器中,软启动电路在传统降压电路已有的运算放大器EA、软启动比较器COMP和钳位电路11的基础上,通过增加两个开关和一个电阻,实现降压软启动。并可以根据不同需求,改变软启动比较器COMP的基准电压,设置软启动控制电压;改变钳位电路11设定的钳位电压值去控制电感的冲击电流,因此,相对于传统方案在需要使基准电压上升的速度更慢,使电感的冲击电流更小时,需要增大RC电路中电阻的阻值和/或增大电容的容量而言,本实用新型可以有效减少电路面积,从而可广泛应用于电源管理芯片中。
为证明本实用新型提供的软启动电路可以实现升压软启动,本实用新型还对升压转换器进行了软启动仿真波形实验,参见图5所示仿真波形,该仿真波形为钳位电路11设定的钳位电压值为700mV,采样端口VOUT采集的开关电源输出电压为5.05V。由此说明,在设定的钳位电压值下,本实用新型提供的软启动电路能有效的控制电感的冲击电流,从而保证升压器在软启动过程中电感电流的稳定性。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种软启动电路,其特征在于,包括:运算放大器、软启动比较器、钳位电路、第一开关和第二开关;
所述运算放大器的正相输入端连接所述第一开关的一端,所述第一开关的另一端用于输入第一基准电压,所述第一开关在所述软启动电路处于软启动状态时处于关断状态;
所述运算放大器的正相输入端通过所述第二开关接地,所述第二开关在所述软启动电路处于软启动状态时处于导通状态;
所述运算放大器的反相输入端用于输入开关电源输出电压的分压电压;
所述运算放大器的输出端连接所述钳位电路;
所述软启动比较器的正相输入端用于输入所述分压电压,所述软启动比较器的反相输入端用于输入第二基准电压,所述软启动比较器的输出端连接所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端;
所述软启动比较器的输出端用于在所述开关电源启动且所述分压电压低于所述第二基准电压时,输出低电平信号,使所述第一开关关断,所述第二开关导通,所述软启动电路进入软启动状态,所述运算放大器的输出电压被所述钳位电路固定在设定钳位电压值;还用于在所述开关电源启动且所述分压电压高于所述第二基准电压时,输出高电平信号,使所述第一开关导通,所述第二开关关断,所述软启动电路结束软启动。
2.根据权利要求1所述的软启动电路,其特征在于,还包括:第一电阻;
所述第一电阻设置在所述第二开关和地之间。
3.根据权利要求1所述的软启动电路,其特征在于,还包括:采样电路;
所述采样电路的输入端连接采样端口,所述采样端口用于输入所述开关电源输出电压,所述采样电路的输出端分别与所述运算放大器的反相输入端和所述软启动比较器的正相输入端连接,所述采样电路的输出端用于输出所述开关电源输出电压的所述分压电压。
4.根据权利要求3所述的软启动电路,其特征在于,所述采样电路包括:第二电阻和第三电阻,所述第二电阻的一端连接所述采样端口,所述第二电阻的另一端通过所述第三电阻接地,所述第二电阻和所述第三电阻的公共端作为所述采样电路的输出端。
5.一种控制芯片,其特征在于,包括:权利要求1-4任意一项所述的软启动电路,逻辑电路、斜坡补偿电路、补偿网络电路、第三开关和第四开关;
运算放大器的输出端和钳位电路的输出端的公共端作为所述软启动电路的输出端,与所述逻辑电路的第一输入端连接,所述逻辑电路的第二输入端与所述斜坡补偿电路的输出端连接,所述逻辑电路的输出端分别连接所述第三开关的控制端和所述第四开关的控制端,所述第三开关的一端连接所述控制芯片的第一端口,所述第三开关的另一端通过所述第四开关接地,所述第三开关和所述第四开关的公共端连接所述控制芯片的第二端口;
所述补偿网络电路的输出端分别连接所述逻辑电路、所述钳位电路和所述运算放大器的输出端,所述补偿网络电路用于补偿环路的零极点;
所述运算放大器的输出电压被所述钳位电路固定的设定钳位电压值与所述斜坡补偿电路产生的斜坡电压值输入至所述逻辑电路后,产生一个固定占空比的开关信号,所述开关信号通过驱动所述第三开关和所述第四开关,使所述软启动电路中的采样端口的输出电压升高。
6.一种降压转换器,其特征在于,包括权利要求5所述的控制芯片以及第一滤波电路;
所述控制芯片的第一端口为所述降压转换器的输入端口;
所述控制芯片的第二端口为所述降压转换器的输出端口,所述输出端口通过所述第一滤波电路与软启动电路中的采样端口电连接。
7.根据权利要求6所述的降压转换器,其特征在于,所述第一滤波电路包括:第一电感、第一电容和第一负载电阻;
所述第一电感的一端作为所述第一滤波电路的输入端连接所述降压转换器的输出端口,所述第一电感的另一端分别连接所述第一电容的正极板、所述第一负载电阻的一端和所述采样端口,所述第一电容的负极板和所述第一负载电阻的一端均接地。
8.一种升压转换器,其特征在于,包括权利要求5所述的控制芯片、第二电感以及第二滤波电路;
所述控制芯片的第一端口为所述升压转换器的输出端口,所述输出端口与软启动电路中的采样端口电连接,且,所述输出端口通过所述第二滤波电路接地;
所述控制芯片的第一端口与所述第二电感的一端连接,所述第二电感的另一端作为所述升压转换器的输入端口。
9.根据权利要求8所述的升压转换器,其特征在于,所述第二滤波电路包括:第二电容和第二负载电阻;
所述第二电容的正极板连接所述输出端口,所述第二电容的负极板接地;
所述第二负载电阻的一端连接所述输出端口,所述第二负载电阻的一端接地。
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