一种软启动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种软启动电路，所述软启动电路包括输出电压检测电路、误差放大器、时钟控制电路、参考电压选择电路，参考电压选择电路的参考电压输出端子VREF与输出电压检测电路的反馈电压端子VFB一起接入误差放大器，误差放大器输出误差信号VC。本发明专利技术采用移位寄存器产生控制信号，利用数字控制方式实现软启动，不需要电容，也无需微控制器，外部接口简单，具有功耗低、启动快、可扩展的特点，可以解决DC‑DC开关电源电路在启动阶段存在较大浪涌电流的问题。

A Soft Start Circuit

The invention discloses a soft start circuit, which comprises an output voltage detection circuit, an error amplifier, a clock control circuit and a reference voltage selection circuit. The reference voltage output terminal VREF of the reference voltage selection circuit and the feedback voltage terminal VFB of the output voltage detection circuit are jointly connected to the error amplifier, and the error amplifier outputs the error signal VC. The invention adopts shift register to generate control signal, realizes soft start by digital control mode, does not need capacitor or or microcontroller, has simple external interface, low power consumption, fast start-up and scalability, and can solve the problem of large surge current in the start-up phase of DC_DC switching power supply circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种软启动电路
本专利技术属于电子
，具体涉及一种软启动电路。
技术介绍
DC-DC开关电源具有转换效率高、输入电压范围宽、输出电流大、静态电流小、驱动能力强等特点，被广泛应用于电源管理芯片中。DC-DC开关电源通过将误差信号转换为脉冲宽度调制(PWM)信号，从而驱动开关管工作。在DC-DC开关电源启动阶段，由于输出电压是从零开始慢慢上升至设定的输出电压值，反馈电压在启动阶段远高于设定的基准电压，使误差放大器工作在非线性区，误差放大器输出为最高电压值，期间PWM比较器输出不翻转，系统工作在100％占空比状态。电感中的电流不断增大，一旦电流升到足够高使得PWM比较器翻转，将会有很大的浪涌电流灌入输出电容，它将损耗开关管和其它器件。为此，软启动电路应运而生，它的设计思想是通过限制启动阶段的占空比或者限制开关电流来消除浪涌电流。目前，常用的软启动电路有几类：第一类是采用电阻或者恒流源方式对电容充电，当需要的延时较长时，此种方式需要较大的电容，不易集成；第二类是采用分段控制的方式将输出电压的上升过程分成几段，此种方式控制复杂，成本较大；第三类是数字控制数模转换器来实现参考电压缓慢上升的方法，此种方式需要另外的微控制器，且外部接口较多。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种软启动电路，该电路采用移位寄存器产生控制信号，利用数字控制方式实现软启动，不需要电容，也无需微控制器，外部接口简单，具有功耗低、启动快、可扩展的特点；本专利技术可以解决DC-DC开关电源电路在启动阶段存在较大浪涌电流的问题。本专利技术所述软启动电路，包括输出电压检测电路、误差放大器、时钟控制电路、参考电压选择电路，参考电压选择电路的参考电压输出端子VREF与输出电压检测电路的反馈电压端子VFB一起接入误差放大器。所述输出电压检测电路可以采用目前成熟的取样电路，本专利技术优选采用电阻分压取样电路，电阻Rf1的一端外接基准电压，电阻Rf2的一端连接受所述软启动电路控制的开关电源的输出电压端子VOUT，电阻Rf1与电阻Rf2的连接端构成输出电压检测电路的反馈电压端子VFB。参考电压输出端子VREF、反馈电压端子VFB与误差放大器的优选接法：输出参考电压端子VREF与误差放大器的反相输入端连接，反馈电压端子VFB与误差放大器的同相输入端连接，误差放大器的输出端输出误差信号VC。所述时钟控制电路包括：时钟控制电路的第一端子CLK跟或门OR1的第一输入端连接；或门OR1的第二输入端与D触发器X5的输出端Q、时钟控制电路的第八端子Q5相互连接。或门OR1的输出端与D触发器X0的输入端Clk、D触发器X1的输入端Clk、D触发器X2的输入端Clk、D触发器X3的输入端Clk、D触发器X4的输入端Clk、D触发器X5的输入端Clk相互连接。时钟控制电路的第二端子RB跟与门AND1的第一输入端、D触发器X0的输入端RB、D触发器X1的输入端RB、D触发器X2的输入端RB、D触发器X3的输入端RB、D触发器X4的输入端RB、D触发器X5的输入端RB相互连接。与门AND1的第二输入端和高电平1连接；与门AND1的输出端与D触发器X0的输入端D连接；D触发器X0的输出端Q与时钟控制电路的第三端子Q0、D触发器X1的输入端D相互连接。D触发器X1的输出端Q与时钟控制电路的第四端子Q1、D触发器X2的输入端D相互连接；D触发器X2的输出端Q与时钟控制电路的第五端子Q2、D触发器X3的输入端D相互连接；D触发器X3的输出端Q与时钟控制电路的第六端子Q3、D触发器X4的输入端D相互连接；D触发器X4的输出端Q与时钟控制电路的第七端子Q4、D触发器X5的输入端D相互连接；D触发器X5的输出端Q与时钟控制电路的第八端子Q5、或门OR1的第二输入端相互连接。所述参考电压选择电路包括：参考电压选择电路的第一端子VBG与电阻R1的第一端子连接；参考电压选择电路的第二端子GND与传输门TG5的输入端、传输门TG6的输出端相互连接；参考电压选择电路的第三端子S0与反相器INV0的输入端、传输门TG0的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第四端子S1与反相器INV1的输入端、传输门TG1的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第五端子S2与反相器INV2的输入端、传输门TG2的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第六端子S3与反相器INV3的输入端、传输门TG3的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第七端子S4与反相器INV4的输入端、传输门TG4的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第八端子S5与反相器INV5的输入端、传输门TG5的正向控制端、传输门TG6的反向控制端相互连接。传输门TG0、TG1、TG2、TG3、TG4、TG5的输出端相互连接构成参考电压选择电路的参考电压输出端子VREF。反相器INV0的输出端与传输门TG0的反向控制端连接；反相器INV1的输出端与传输门TG1的反向控制端连接；反相器INV2的输出端与传输门TG2的反向控制端连接；反相器INV3的输出端与传输门TG3的反向控制端连接；反相器INV4的输出端与传输门TG4的反向控制端连接；反相器INV5的输出端与传输门TG5的反向控制端、传输门TG6的正向控制端相互连接。电阻R1的第二端子与R2的第一端子、传输门TG0的输入端相互连接；电阻R2的第二端子与R3的第一端子、传输门TG1的输入端相互连接；电阻R3的第二端子与R4的第一端子、传输门TG2的输入端相互连接；电阻R4的第二端子与R5的第一端子、传输门TG3的输入端相互连接；电阻R5的第二端子与R6的第一端子、传输门TG4的输入端相互连接；电阻R6的第二端子与传输门TG6的输入端连接。时钟控制电路的第一端子CLK与外接时钟信号连接；时钟控制电路的第二端子(RB)与外接清零信号连接。时钟控制电路的第三端子Q0、第四端子Q1、第五端子Q2、第六端子Q3、第七端子Q4、第八端子Q5分别与参考电压选择电路的第三端子S0、第四端子S1、第五端子S2、第六端子S3、第七端子S4、第八端子S5连接。参考电压选择电路的第一端子VBG外接基准电压；参考电压选择电路的第二端子GND接地。附图说明图1为本专利技术的总体电路图；图2为本专利技术实施例中的输出电压检测电路与误差信号放大电路示意图；图3为本专利技术中的时钟控制电路图；图4为本专利技术中的时钟控制电路仿真结果；图5为本专利技术中的参考电压选择电路图；图6为本专利技术中的参考电压选择电路仿真结果。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行详细地描述，便于获得更好的理解。DC-DC开关电源通过将误差信号转换为脉冲宽度调制(PWM)信号，从而驱动开关管工作，其中误差信号放大电路示意图如图2所示，通过输出电压检测电路检测DC-DC开关电源的输出电压VOUT，并输出反馈电压VFB，反馈电压VFB与参考电压VREF一起接入误差放大器进行误差放大。在系统启动阶段，输出电压VOUT从零开始慢慢上升或下降至DC-DC开关电源设定的输出电压值，因此反馈信号VFB不可能一开始就与设定的参考电压VREF相等，使误差放大器工作在线性区，而是在较长的时间里反馈电压VFB都远高于或者低于参考电压VREF，使得误差放大器输出电压VC在极短的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软启动电路，包括输出电压检测电路、误差放大器、时钟控制电路、参考电压选择电路，参考电压选择电路的参考电压输出端子VREF与输出电压检测电路的反馈电压端子VFB一起接入误差放大器；其特征在于：所述时钟控制电路包括时钟控制电路的第一端子CLK跟或门OR1的第一输入端连接；或门OR1的第二输入端与D触发器X5的输出端Q、时钟控制电路的第八端子Q5相互连接；或门OR1的输出端与D触发器X0的输入端Clk、D触发器X1的输入端Clk、D触发器X2的输入端Clk、D触发器X3的输入端Clk、D触发器X4的输入端Clk、D触发器X5的输入端Clk相互连接；时钟控制电路的第二端子RB跟与门AND1的第一输入端、D触发器X0的输入端RB、D触发器X1的输入端RB、D触发器X2的输入端RB、D触发器X3的输入端RB、D触发器X4的输入端RB、D触发器X5的输入端RB相互连接；与门AND1的第二输入端和高电平1连接；与门AND1的输出端与D触发器X0的输入端D连接；D触发器X0的输出端

【技术特征摘要】
1.一种软启动电路，包括输出电压检测电路、误差放大器、时钟控制电路、参考电压选择电路，参考电压选择电路的参考电压输出端子VREF与输出电压检测电路的反馈电压端子VFB一起接入误差放大器；其特征在于：所述时钟控制电路包括时钟控制电路的第一端子CLK跟或门OR1的第一输入端连接；或门OR1的第二输入端与D触发器X5的输出端Q、时钟控制电路的第八端子Q5相互连接；或门OR1的输出端与D触发器X0的输入端Clk、D触发器X1的输入端Clk、D触发器X2的输入端Clk、D触发器X3的输入端Clk、D触发器X4的输入端Clk、D触发器X5的输入端Clk相互连接；时钟控制电路的第二端子RB跟与门AND1的第一输入端、D触发器X0的输入端RB、D触发器X1的输入端RB、D触发器X2的输入端RB、D触发器X3的输入端RB、D触发器X4的输入端RB、D触发器X5的输入端RB相互连接；与门AND1的第二输入端和高电平1连接；与门AND1的输出端与D触发器X0的输入端D连接；D触发器X0的输出端与时钟控制电路的第三端子Q0、D触发器X1的输入端D相互连接；D触发器X1的输出端Q与时钟控制电路的第四端子Q1、D触发器X2的输入端D相互连接；D触发器X2的输出端Q与时钟控制电路的第五端子Q2、D触发器X3的输入端D相互连接；D触发器X3的输出端Q与时钟控制电路的第六端子Q3、D触发器X4的输入端D相互连接；D触发器X4的输出端Q与时钟控制电路的第七端子Q4、D触发器X5的输入端D相互连接；D触发器X5的输出端Q与时钟控制电路的第八端子Q5、或门OR1的第二输入端相互连接；所述参考电压选择电路包括参考电压选择电路的第一端子VBG与电阻R1的第一端子连接；参考电压选择电路的第二端子GND与传输门TG5的输入端、传输门TG6的输出端相互连接；参考电压选择电路的第三端子S0与反相器INV0的输入端、传输门TG0的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第四端子S1与反相器INV1的输入端、传输门TG1的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第五端子S2与反相器INV2的输入端、传输门TG2的正向控制端相互连接；参考电压选择电路的第六端子S3与反相器INV3的输入端、传输门TG3的正向控制端相互连接；参考电压选...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡超波，古天龙，宋树祥，岑明灿，李叶，杨小燕，胡文灿，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45