一种异步启动电路制造技术

一种异步启动电路，属于电子电路技术领域。包括运算放大器、二极管、第一电容、第二电容、第三电阻、第四电阻和第五电阻，运算放大器的正向输入端作为异步启动电路的第一输入端，其负向输入端作为异步启动电路的控制端连接第五电阻的一端并通过第一电容后连接运算放大器的输出端；二极管的阳极通过第四电阻后连接运算放大器的输出端，其阴极作为异步启动电路的输出端；第三电阻的一端作为异步启动电路的第二输入端，另一端连接第五电阻的另一端并通过第二电容后接地。本发明专利技术能够应用于DC‑DC或AC‑DC电路组成的阵列中用于稳定准确地控制阵列中各电路的启动时序，适用范围广、稳定性高且可以兼容软启动。

【技术实现步骤摘要】
一种异步启动电路
本专利技术属于电子电路
，具体涉及一种异步启动电路，能够用于控制DC-DC或AC-DC芯片阵列的启动顺序。
技术介绍
在电源管理电路中，启动电路是一种重要的电路，对于由众多电源管理芯片组成的芯片阵列，能否合理地控制芯片阵列中各芯片的启动时序意味着在阵列启动阶段，其输出的功率是否能够满足负载的要求。如果不对芯片阵列中各芯片的启动时序加以控制，则芯片阵列输出的功率会不稳定，从而会影响到负载或者产生过冲电流，这在大功率应用中是十分严重的。因此，设计一种控制芯片阵列启动时序的电路具有重要的意义。
技术实现思路
针对上述芯片阵列的启动时序问题，本专利技术提出一种异步启动电路，能够准确稳定的控制芯片阵列的启动时序。本专利技术的技术方案为：一种异步启动电路，包括运算放大器ASY、二极管D1、第一电容C1、第二电容CA、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，运算放大器ASY的正向输入端作为所述异步启动电路的第一输入端，其负向输入端作为所述异步启动电路的控制端连接第五电阻R5的一端并通过第一电容C1后连接运算放大器ASY的输出端；二极管D1的阳极通过第四电阻R4后连接运算放大器ASY的输出端，其阴极作为所述异步启动电路的输出端；第三电阻R3的一端作为所述异步启动电路的第二输入端，另一端连接第五电阻R5的另一端并通过第二电容CA后接地。具体的，所述异步启动电路还包括补偿电容CC和补偿电阻RC，补偿电容CC的一端接地，另一端连接所述异步启动电路的第一输入端和补偿电阻RC的一端；补偿电阻RC的另一端连接电压值小于所述异步启动电路的第二输入端的电压值的电压信号。具体的，所述异步启动电路应用于BUCK变换器中，所述异步启动电路的第一输入端通过补偿电阻RC后连接所述BUCK变换器的输出电压，其第二输入端连接所述BUCK变换器的输入电压，其输出端连接所述BUCK变换器的反馈电压。具体的，所述BUCK变换器包括误差放大器，误差放大器的负向输入端连接所述反馈电压，其第一正向输入端连接基准电压Vref，其第二正向输入端连接软启动电压，误差放大器选择第一正向输入端和第二正向输入端连接的信号中电压值较低的信号接入。本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的一种异步启动电路能够稳定准确地控制芯片阵列的启动时序，适用范围广、稳定性高且可以兼容软启动。附图说明图1为本专利技术提出的一种异步启动电路应用在BUCK电路中的结构示意图。图2为本专利技术提出的一种异步启动电路的时序图。图3为本专利技术提出的一种异步启动电路应用在BUCK电路中时的小信号模型图。图4是本专利技术提出的一种异步启动电路应用在BOOST电路中的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的阐述。本专利技术提出的一种异步启动电路，包括运算放大器ASY、二极管D1、第一电容C1、第二电容CA、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，运算放大器ASY的正向输入端ASYINP作为异步启动电路的第一输入端，其负向输入端ASYIN作为异步启动电路的控制端连接第五电阻R5的一端并通过第一电容C1后连接运算放大器ASY的输出端；二极管D1的阳极通过第四电阻R4后连接运算放大器ASY的输出端，其阴极作为异步启动电路的输出端；第三电阻R3的一端作为异步启动电路的第二输入端，另一端连接第五电阻R5的另一端并通过第二电容CA后接地。异步启动电路的控制端连接外部输入的控制信号，第三电阻R3为限流电阻，第二电容CA为异步启动电路的控制端的外置大电容，第一电容C1和第五电阻R5用来稳定运算放大器ASY的输出电压VASYOUT，第四电阻R4将运算放大器ASY的输出电压VASYOUT转化为电流。一些实施例中，如果环路不稳定，可以通过引入补偿电容CC和补偿电阻RC来引入极点对环路进行补偿，补偿电容CC的一端接地，另一端连接异步启动电路的第一输入端和补偿电阻RC的一端；补偿电阻RC的另一端连接电压值小于异步启动电路的第二输入端的电压值的电压信号。本专利技术提出的异步启动电路可以应用于所有使用误差放大器来控制占空比的DC-DC或AC-DC电路，下面以将本专利技术的异步启动电路应用与BUCK变换器为例详细说明本专利技术的工作过程。如图1所示是将本专利技术应用于BUCK变换器时的结构示意图，异步启动电路的第一输入端通过补偿电阻RC后连接BUCK变换器的输出电压，其第二输入端连接BUCK变换器的输入电压，其输出端连接BUCK变换器的反馈信号FB，反馈信号FB由BUCK变换器中的第一电阻R1和第二电阻R2将BUCK变换器的输出电压分压后得到，IR1、IR2和IR4分别为流过第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4的电流。本专利技术提出的异步启动方法还可以兼容软启动，如图1所示，将本专利技术的异步启动电路应用于BUCK变换器时，BUCK变换器的误差放大器EA的负向输入端连接反馈信号FB，其第一正向输入端连接基准电压Vref，其第二正向输入端连接软启动电路输出的软启动信号EA_SS。软启动电路中，VDD为软启动偏置电压，ISS为软启动充电电流，SS为软启动输入引脚，CSS为软启动输入引脚SS的外置大电容，VOS_SS为软启动失调电压，产生的软启动信号EA_SS是软启动输入引脚SS的信号经过软启动失调电压VOS_SS后输出到误差放大器EA的第二正向输入端的信号。误差放大器EA对于其两个正向输入端，具有自动选择较低电压信号的功能，两个正向输入端中电压较高的信号将被屏蔽。图2所示是本专利技术提出的一种异步启动电路的时序图，其中offset表示运算放大器ASY的失调电压，图3所示是本专利技术提出的一种异步启动电路应用在BUCK电路中时的小信号模型图，下面结合图2和图3详细描述本专利技术应用在BUCK变换器中并兼容软启动的工作原理和工作过程。当BUCK变换器中同时兼容异步启动和软启动两种方式时，通过控制异步启动电路的控制端的电平来选择是否使能异步启动电路，当异步启动电路的控制端接BUCK变换器的输入电压VIN时将屏蔽异步启动电路，此时软启动正常工作，原理为：当异步启动电路的控制端接BUCK变换器的输入电压VIN时，因为BUCK变换器的输入电压VIN恒大于其输出电压VOUT，所以异步启动电路中运算放大器ASY的输出电压VASYOUT为低电平，二极管D1截止，将异步启动电路与主控制环路(即BUCK变换器)隔离，则异步启动电路不会影响到BUCK变换器的反馈信号FB的电压值VFB，因此此时异步启动电路被屏蔽，软启动将正常工作。整体芯片上电且偏置模块建立完成后，产生基准电压Vref和软启动充电电流ISS，软启动电路中的电容CSS开始充电，软启动输入引脚SS处的电压VSS小于软启动失调电压VOS_SS时，软启动电路输出的软启动电压VEA_SS保持为0，因此基准电压Vref被屏蔽，软启动信号EA_SS的电压信息被输入误差放大器EA，则误差放大器的输出电压VEA_OUT保持为0，BUCK变换器的输出电压VOUT被锁定在0；当软启动输入引脚SS处的电压VSS大于软启动失调电压VOS_SS时，软启动电路输出的软启动电压VEA_SS开始随软启动输入引脚SS处的电压VSS上升，并且VEA_SS＝VSS–VOS_SS，于是误差放大器的输出电压VEA_OUT开始上升，误差放大器EA的钳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异步启动电路，其特征在于，包括运算放大器(ASY)、二极管(D1)、第一电容(C1)、第二电容(CA)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第五电阻(R5)，运算放大器(ASY)的正向输入端作为所述异步启动电路的第一输入端，其负向输入端作为所述异步启动电路的控制端连接第五电阻(R5)的一端并通过第一电容(C1)后连接运算放大器(ASY)的输出端；二极管(D1)的阳极通过第四电阻(R4)后连接运算放大器(ASY)的输出端，其阴极作为所述异步启动电路的输出端；第三电阻(R3)的一端作为所述异步启动电路的第二输入端，另一端连接第五电阻(R5)的另一端并通过第二电容(CA)后接地。

【技术特征摘要】
1.一种异步启动电路，其特征在于，包括运算放大器(ASY)、二极管(D1)、第一电容(C1)、第二电容(CA)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第五电阻(R5)，运算放大器(ASY)的正向输入端作为所述异步启动电路的第一输入端，其负向输入端作为所述异步启动电路的控制端连接第五电阻(R5)的一端并通过第一电容(C1)后连接运算放大器(ASY)的输出端；二极管(D1)的阳极通过第四电阻(R4)后连接运算放大器(ASY)的输出端，其阴极作为所述异步启动电路的输出端；第三电阻(R3)的一端作为所述异步启动电路的第二输入端，另一端连接第五电阻(R5)的另一端并通过第二电容(CA)后接地。2.根据权利要求1所述的异步启动电路，其特征在于，所述异步启动电路还包括补偿电容(CC)和补偿电阻(RC)，补偿电容(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泽坤，刘晓琳，李响，容浚源，钱俊林，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51