软启动控制电路制造技术

本发明专利技术提供一种软启动控制电路，软启动控制电路包括负载开关、驱动单元以及滤波单元。负载开关的第一端经配置以接收输入电源。负载开关的控制端经配置以接收开关信号，并依据开关信号进行导通与断开的切换，藉以执行软启动操作。负载开关的第二端经配置以提供经切换电源。驱动单元经配置以依据控制信号提供开关信号，并在负载开关被断开时释放存储于负载开关的寄生电荷。滤波单元经配置以依据经切换电源的工作周期将经切换电源转换为输出电源。

【技术实现步骤摘要】
软启动控制电路
本专利技术涉及一种软启动控制电路，尤其涉及一种降低软启动操作时的消耗功率的软启动控制电路。
技术介绍
一般来说，电源输出端与下一级电路之间会配置负载开关。负载开关可对执行软启动(soft-start)操作，以避免在负载开关处发生浪涌电流(inrushcurrent)。然而，现行的负载开关在进行软启动操作的期间，会运行在线性模式(linearmode)。在线性模式中，负载开关并不是完全导通或完全断开。因此在负载开关处的消耗功率会很大。如此一来，负载开关在执行软启动操作的期间，将承受较高的热电应力(thermos-electricalstress)。当热电应力超过负载开关所能承受的极限时，负载开关的结构中会出现热点(hotspots)，进而导致软启动操作期间出现故障。因此，负载开关在执行软启动操作时的消耗功率需要被降低。
技术实现思路
本专利技术是针对一种降低软启动操作时的消耗功率的软启动控制电路。根据本专利技术的实施例，软启动控制电路包括负载开关、驱动单元以及滤波单元。负载开关具有第一端、第二端以及控制端。负载开关的第一端经配置以接收输入电源。负载开关的控制端经配置以接收开关信号，并依据开关信号进行导通与断开的切换，藉以执行软启动操作。负载开关的第二端经配置以提供经切换电源。驱动单元耦接于负载开关的第一端以及负载开关的控制端。驱动单元包括驱动开关以及放电电路。驱动开关经配置以依据控制信号提供开关信号。放电电路耦接于负载开关以及驱动开关。放电电路经配置以在负载开关被断开时释放存储于负载开关的寄生电荷。滤波单元耦接于负载开关的第二端。滤波单元经配置以依据经切换电源的工作周期将经切换电源转换为输出电源。基于上述，在执行软启动操作的期间，软启动控制电路会在负载开关被断开时释放存储于负载开关的寄生电荷。如此一来，负载开关能够在执行软启动操作的期间进行导通与断开的切换，藉以降低负载开关在执行软启动操作时的消耗功率。附图说明包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1是依据本专利技术第一实施例所示出的软启动控制电路的示意图；图2是依据本专利技术第二实施例所示出的软启动控制电路的示意图；图3是依据本专利技术一实施例所示出的软启动操作的模拟结果。附图标号说明100、200：软启动控制电路；110、210：驱动单元；112、212：驱动开关；114、214：放电电路；120、220：滤波单元；C1、C2：曲线；CF：滤波电容；D1：二极管；DF：滤波二极管；DP：放电路径；ID：负载开关的导通电流信号；LF：滤波电感；P：负载开关的消耗功率；Q1：负载开关；Q2：双极性晶体管；R1：第一电阻；R2：第二电阻；SC：控制信号；SSW：开关信号；T1、T2：时间点VG：负载开关的控制端的电压信号；Vin：输入电源；Vout：输出电源；VSD：负载开关的第一端与第二端之间的电位差；VSW：经切换电源。具体实施方式现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。请参考图1，图1是依据本专利技术第一实施例所示出的软启动控制电路的示意图。在本实施例中，软启动控制电路100包括负载开关Q1、驱动单元110以及滤波单元120。负载开关Q1可以是由晶体管形式的开关来实现。本实施例的负载开关Q1是由P型MOS场效晶体管来实现。负载开关Q1的第一端经配置以接收输入电源Vin。负载开关Q1的控制端经配置以接收开关信号SSW。负载开关Q1的第二端经配置以提供经切换电源VSW。负载开关Q1会依据开关信号SSW进行导通与断开的切换以执行软启动操作。经切换电源VSW是负载开关Q1依据开关信号SSW对输入电源Vin进行转换的电源信号。因此经切换电源VSW会具有关联于负载开关Q1在执行软启动操作的期间的工作周期(dutycycle)。在本实施例中，驱动单元110耦接于所述负载开关Q1的第一端以及负载开关Q1的控制端。驱动单元110包括驱动开关112以及放电电路114。驱动开关112经配置以依据控制信号SC提供开关信号SSW。本实施例的负载开关Q1可以是由晶体管形式的开关来实现。放电电路114耦接于负载开关Q1以及驱动开关112。在负载开关Q1被断开时，放电电路114经配置以释放存储于负载开关Q1的寄生电荷。进一步来说，放电电路114会在负载开关Q1被断开时提供连接于负载开关Q1的第一端以及负载开关Q1的控制端之间的放电路径，藉以释放存储于负载开关Q1的第一端与控制端之间的寄生电荷。在本实施例中，滤波单元120耦接于负载开关Q1的第二端。滤波单元120经配置以依据经切换电源VSW的工作周期将经切换电源VSW转换为输出电源Vout。进一步来说，在软启动操作的期间，输出电源Vout的电压值或电流值会对应于上述切换电源VSW的工作周期。举例来说，切换电源VSW的工作周期越大，输出电源Vout的电压值就越高。除此之外，滤波单元120还能滤除切换电源VSW的纹波电压(ripplevoltage)。在此值得一提的是，在执行软启动操作的期间，软启动控制电路100会通过放电电路114在负载开关Q1被断开时释放存储于负载开关Q1的寄生电荷。因此，负载开关Q1能够在执行软启动操作的期间进行导通与断开的快速切换，藉以降低负载开关Q1在执行软启动操作时的消耗功率。如此一来，负载开关Q1在执行软启动操作的期间，将不会产生较高的热电应力，进而避免负载开关Q1在软启动操作期间发生故障。请参考图2，图2是依据本专利技术第二实施例所示出的软启动控制电路的示意图。在本实施例中，软启动控制电路200包括负载开关Q1、驱动单元210以及滤波单元220。驱动单元210包括驱动开关212以及放电电路214。驱动开关212是由N型场效晶体管来实现。放电电路214包括双极性晶体管Q2。双极性晶体管Q2是由NPN双极性晶体管来实现。双极性晶体管Q2具有集极、射极以及基极。双极性晶体管Q2的集极耦接于负载开关Q1的第一端。双极性晶体管Q2的射极耦接于负载开关Q1的控制端。在本实施例中，一旦双极性晶体管Q2被导通，双极性晶体管Q2会形成连接于负载开关Q1的第一端与控制端之间的放电路径DP。进一步来说，放电电路214还包括第一电阻R1以及第二电阻R2。第一电阻R1的第一端耦接于双极性晶体管Q2的集极。第一电阻R1的第二端耦接于双极性晶体管Q2的基极。第二电阻R2的第一端耦接于双极性晶体管Q2的基极以及第一电阻R1的第二端。第二电阻R2的第二端耦接于驱动开关212。驱动开关212的第一端经由第二电阻R2耦接到负载开关Q1的控制端。驱动开关212本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软启动控制电路，其特征在于，包括：/n负载开关，具有第一端、第二端以及控制端，所述负载开关的所述第一端经配置以接收输入电源，所述负载开关的所述控制端经配置以接收开关信号，并依据所述开关信号进行导通与断开的切换，藉以执行软启动操作，所述负载开关的所述第二端经配置以提供经切换电源；/n驱动单元，耦接于所述负载开关的所述第一端以及所述负载开关的所述控制端，所述驱动单元包括：/n驱动开关，经配置以依据控制信号提供所述开关信号；以及/n放电电路，耦接于所述负载开关以及所述驱动开关，经配置以在所述负载开关被断开时释放存储于所述负载开关的寄生电荷；以及/n滤波单元，耦接于所述负载开关的所述第二端，经配置以依据所述经切换电源的工作周期将所述经切换电源转换为输出电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种软启动控制电路，其特征在于，包括：
负载开关，具有第一端、第二端以及控制端，所述负载开关的所述第一端经配置以接收输入电源，所述负载开关的所述控制端经配置以接收开关信号，并依据所述开关信号进行导通与断开的切换，藉以执行软启动操作，所述负载开关的所述第二端经配置以提供经切换电源；
驱动单元，耦接于所述负载开关的所述第一端以及所述负载开关的所述控制端，所述驱动单元包括：
驱动开关，经配置以依据控制信号提供所述开关信号；以及
放电电路，耦接于所述负载开关以及所述驱动开关，经配置以在所述负载开关被断开时释放存储于所述负载开关的寄生电荷；以及
滤波单元，耦接于所述负载开关的所述第二端，经配置以依据所述经切换电源的工作周期将所述经切换电源转换为输出电源。


2.根据权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述放电电路在负载开关被断开时提供连接于所述负载开关的所述第一端以及所述负载开关的所述控制端之间的放电路径，藉以释放存储于所述负载开关的所述第一端以及所述负载开关的所述控制端之间的所述寄生电荷。


3.根据权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述放电电路包括：
双极性晶体管，具有集极、射极以及基极，所述集极耦接于所述负载开关的所述第一端，所述射极耦接于所述负载开关的所述控制端，
其中在所述负载开关被断开时，所述双极性晶体管被导通以形成连接于所述负载开关的所述第一端以及所述负载开关的所述控制端之间的放电路径。


4.根据权利要求3所述的软启动控制电路，其特征在于，所述放电电路还包括：
第一电阻，具有第一端以及第二端，所述第一电阻的所述第一端耦接于所述集极，所述第一电阻的所述第二端耦接于所述基极；以及
第二电阻，具有第一端以及第二端，所述第二电阻的所述第一端耦接于所述基极以及所述第一电阻的所述第二端，所述第二电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：周咏佳，
申请(专利权)人：群光电能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71