开关电源的软启动控制电路及方法技术

本发明专利技术提供一种开关电源的软启动控制电路及方法，包括输出电压分压模块，比较器，基准电压模块和偏压模块。所述输出电压分压模块产生第一反馈电压和第二反馈电压，并将所述第一反馈电压输入所述比较器，所述第二反馈电压的电位低于所述第一反馈电压的电位，所述比较器接收所述偏压模块输出的基准电压，并结合所述第一反馈电压产生参考电压，在软启动过程中，根据所述参考电压的高低电平确定所述基准电压模块的输出电压。因此，本发明专利技术实施例实现在确保开关电源芯片的软启动电路正常启动的情况下，节省开关电源芯片成本的目的。

【技术实现步骤摘要】
开关电源的软启动控制电路及方法
本专利技术涉及半导体集成电路
，尤其涉及一种开关电源的软启动控制电路及方法。
技术介绍
近年来随着便携式电子产品在通信、计算机和消费类电子等领域中不断增长，对电源管理芯片的需求也呈指数上升趋势,其中，电感式开关电源芯片凭借自身工作效率高和自身发热较小等优势，广泛应用于智能手机、MP3、数码相机等便携式设备中。传统开关电源芯片的软启动电路在启动时，软启动电路中的误差放大器的输出电压一直处于较高电平，使电路中的环路长时间处于最大的占空比状态，产生很大的浪涌电流，从而导致开关电源的输出电容上产生很大的过冲电压。由于过大的浪涌电流和过冲电压会导致开关电源芯片中的功率管或其他电路烧毁。因此，在现有技术中，软启动电路通过纳安级小电流充电产生延时电压来控制开关电源的启动时间。但是，要实现纳安级小电流充电，会导致软启动电路的制作工艺发生巨大变化，易对软启动电路形成干扰，导致软启动电路启动时发生异常及软启动电路输出电压增大，从而需要更大的电容来对软启动电路的启动时间造成延时，占用芯片的面积也会逐渐增大。由上所述可知，现有技术中的开关电源芯片的软启动电路无法在确保正常启动的情况下，节省芯片成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种开关电源的软启动控制电路及方法，以实现在确保开关电源芯片的软启动电路正常启动的情况下，不增大芯片面积，节省芯片成本的目的。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术第一方面公开了一种开关电源的软启动控制电路，包括：输出电压分压VOUT_DIV模块，比较器COMP，基准电压VREFSEL模块和偏压模块BIAS；所述输出电压分压VOUT_DIV模块的输出端与所述比较器COMP的同相输入端相连，用于产生第一反馈电压VFB和第二反馈电压VFB_CMP，并将所述第一反馈电压VFB输入所述比较器COMP，所述第二反馈电压VFB_CMP的电位低于所述第一反馈电压VFB的电位；所述比较器COMP的反相输入端与偏压模块BIAS的输出端相连，所述比较器COMP的输出端与所述基准电压VREFSEL模块的输入端相连，所述比较器COMP，用于接收所述偏压模块BIAS输出的基准电压VREF，并结合所述第一反馈电压VFB产生参考电压VSEL，在软启动过程中，根据所述参考电压VSEL的高低电平确定所述基准电压VREFSEL模块的输出电压。优选地，在软启动的过程中，基于所述第一反馈电压VFB的电位上升，在所述基准电压VREF的电位一直高于所述第一反馈电压VFB的电位的情况下，所述参考电压VSEL为低电平，所述比较器COMP，用于选择第二反馈电压VFB_CMP到所述基准电压VREFSEL模块的电压VREF_SS端输出。优选地，在软启动的过程中，基于所述第一反馈电压VFB的电位上升，若所述第一反馈电压VFB的电位高于所述基准电压VREF的电位时，所述参考电压VSEL为高电平，所述比较器COMP，用于选择基准电压VREF到所述基准电压VREFSEL模块的电压VREF_SS端输出。优选地，在上述开关电源的软启动电路中，所述基准电压VREFSEL模块为MOS开关。本专利技术第二方面公开了一种开关电源，包括:第一方面公开的开关电源软启动控制电路，误差放大器ERROR_AMP，比较器PWM和功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER；所述软启动控制电路的输入端与输出电压VOUT相连，所述软启动控制电路的输出端与所述误差放大器ERROR_AMP相连，用于输出基准电压VREF_SS和第一反馈电压VFB；所述误差放大器ERROR_AMP接收所述软启动控制电路输出的基准电压VREF_SS和第一反馈电压VFB，并通过放大第一反馈电压VFB与基准电压VREF_SS的误差输出的比较电压COMP；所述比较器PWM模块的输入端与所述误差放大器ERROR_AMP的输出端相连，所述比较器PWM模块的输入端接收所述误差放大器ERROR_AMP的输出的比较电压COMP，并结合斜坡补偿电压VSLOPE产生驱动所述功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER；所述功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER的输入端与比较器PWM输出端相连，所述功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER的输出端与功率管MN的栅极LSG和功率管MP的栅极HSG相连，驱动开关电源。优选地，在上述开关电源中，还包括：RC补偿网络RCCompen；所述RC补偿网络RCCompen与所述误差放大器ERROR_AMP的输出端和比较器PWM的输入端相连，用于为开关电源补偿电阻电容。优选地，在上述开关电源中，所述开关电源为BOOST开关电源。本专利技术第三方面公开了一种开关电源的软启动控制方法，适用于第一方面公开的开关电源软启动控制电路，所述开关电源软启动控制电路包括输出电压分压VOUT_DIV模块，比较器COMP，基准电压VREFSEL模块和BIAS模块；该方法包括：在软启动过程中，所述输出电压分压VOUT_DIV模块控制输入所述比较器COMP同相输入端的第一反馈电压VFB电位，其中，所述输出电压分压VOUT_DIV模块产生的第二反馈电压VFB_CMP的电位低于所述第一反馈电压VFB的电位；所述偏压BIAS模块经由所述比较器COMP反相输入端向所述比较器COMP输入基准电压VREF；所述比较器COMP基于所述第一反馈电压VFB和所述基准电压VREF产生参考电压VSEL，并基于所述参考电压VSEL的高低电平确定所述基准电压VREFSEL模块的输出电压。优选地，在上述开关电源的软启动控制方法中，若所述输出电压分压VOUT_DIV模块控制输入所述比较器COMP同相输入端的第一反馈电压VFB电位持续上升，在所述BIAS模块输入所述比较器COMP反相输入端的基准电压VREF的电位一直高于第一反馈电压VFB的电位的情况下，所述比较器COMP基于所述第一反馈电压VFB和所述基准电压VREF产生参考电压VSEL，并基于所述参考电压VSEL的高低电平确定所述基准电压VREFSEL模块的输出电压，包括：所述比较器COMP基于所述第一反馈电压VFB和所述基准电压VREF产生低电平的参考电压VSEL，确定第二反馈电压VFB_CMP作为所述基准电压VREFSEL模块的输出电压VREF_SS。优选地，在上述开关电源的软启动控制方法中，若所述输出电压分压VOUT_DIV模块控制输入所述比较器COMP同相输入端的第一反馈电压VFB电位持续上升，在第一反馈电压VFB的电位超过所述BIAS模块输入所述比较器COMP反相输入端的基准电压VREF的电位的情况下，所述比较器COMP基于所述第一反馈电压VFB和所述基准电压VREF产生参考电压VSEL，并基于所述参考电压VSEL的高低电平确定所述基准电压VREFSEL模块的输出电压，包括：所述比较器COMP基于所述第一反馈电压VFB和所述基准电压VREF产生高电平的参考电压VSEL，确定基准电压VREF作为所述基准电压VREFSEL模块的输出电压VREF_SS。基于上述本专利技术实施例提供的一种开关电源的软启动控制电路及方法，所述输出电压分压VOUT_DIV模块产生第一反馈电压VFB和第二反馈电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源的软启动控制电路，其特征在于，包括：输出电压分压VOUT_DIV模块，比较器COMP，基准电压VREF SEL模块和偏压模块BIAS；所述输出电压分压VOUT_DIV模块的输出端与所述比较器COMP的同相输入端相连，用于产生第一反馈电压VFB和第二反馈电压VFB_CMP，并将所述第一反馈电压VFB输入所述比较器COMP，所述第二反馈电压VFB_CMP的电位低于所述第一反馈电压VFB的电位；所述比较器COMP的反相输入端与偏压模块BIAS的输出端相连，所述比较器COMP的输出端与所述基准电压VREF SEL模块的输入端相连，所述比较器COMP，用于接收所述偏压模块BIAS输出的基准电压VREF，并结合所述第一反馈电压VFB产生参考电压VSEL，在软启动过程中，根据所述参考电压VSEL的高低电平确定所述基准电压VREF SEL模块的输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的软启动控制电路，其特征在于，包括：输出电压分压VOUT_DIV模块，比较器COMP，基准电压VREFSEL模块和偏压模块BIAS；所述输出电压分压VOUT_DIV模块的输出端与所述比较器COMP的同相输入端相连，用于产生第一反馈电压VFB和第二反馈电压VFB_CMP，并将所述第一反馈电压VFB输入所述比较器COMP，所述第二反馈电压VFB_CMP的电位低于所述第一反馈电压VFB的电位；所述比较器COMP的反相输入端与偏压模块BIAS的输出端相连，所述比较器COMP的输出端与所述基准电压VREFSEL模块的输入端相连，所述比较器COMP，用于接收所述偏压模块BIAS输出的基准电压VREF，并结合所述第一反馈电压VFB产生参考电压VSEL，在软启动过程中，根据所述参考电压VSEL的高低电平确定所述基准电压VREFSEL模块的输出电压。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在软启动的过程中，基于所述第一反馈电压VFB的电位上升，在所述基准电压VREF的电位一直高于所述第一反馈电压VFB的电位的情况下，所述参考电压VSEL为低电平，所述比较器COMP，用于选择第二反馈电压VFB_CMP到所述基准电压VREFSEL模块的电压VREF_SS端输出。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在软启动的过程中，基于所述第一反馈电压VFB的电位上升，若所述第一反馈电压VFB的电位高于所述基准电压VREF的电位时，所述参考电压VSEL为高电平，所述比较器COMP，用于选择基准电压VREF到所述基准电压VREFSEL模块的电压VREF_SS端输出。4.根据权利要求1-3所述的电路，其特征在于，所述基准电压VREFSEL模块为MOS开关。5.一种开关电源，其特征在于，包括:权利要求1-4中任一项所述的开关电源软启动控制电路，误差放大器ERROR_AMP，比较器PWM和功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER；所述软启动控制电路的输入端与输出电压VOUT相连，所述软启动控制电路的输出端与所述误差放大器ERROR_AMP相连，用于输出基准电压VREF_SS和第一反馈电压VFB；所述误差放大器ERROR_AMP接收所述软启动控制电路输出的基准电压VREF_SS和第一反馈电压VFB，并通过放大第一反馈电压VFB与基准电压VREF_SS的误差输出的比较电压COMP；所述比较器PWM模块的输入端与所述误差放大器ERROR_AMP的输出端相连，所述比较器PWM模块的输入端接收所述误差放大器ERROR_AMP的输出的比较电压COMP，并结合斜坡补偿电压VSLOPE产生驱动所述功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER；所述功率管的栅极驱动电路POWERMOSGATEDRIVER的输入端与比较器PWM输出端相连，所述功率管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，吴大军，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31