电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置，该电源软启动控制电路包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件。这样，通过电容放大器来放大电容值，既能实现电源软启动的目的，又能节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。减小芯片的成本。减小芯片的成本。

【技术实现步骤摘要】
电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置


[0001]本申请涉及开关电源
，具体涉及一种电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置。

技术介绍

[0002]在开关电源启动的一瞬间，由于输出电容上还没有电压，则开始时会对其进行充电（从0开始充），而此时环路还没有建立起来，所以控制芯片会以最大占空比输出，导致的结果则为相关的功率器件要承受较大的电压电流应力。因此，为了避免功率器件突然承受较大的电压电流应力，常采用电源软启动的方式启动开关电源，在环路还没有建立起来的时候，它会使得控制输出的脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，pwm）占空比从小到大，使得输入功率器件的电压有个缓冲增大的过程。但传统的电源软启动方法为了获得足够的启动时间，往往需要一个足够大的电容，这使得该电容占用的芯片版图面积较大，增加芯片的成本。

技术实现思路

[0003]基于现有技术的不足，本专利技术提供了一种电源软启动控制电路、控制芯片及控制装置，以期通过电容放大器放大电容值，节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种电源软启动控制电路，所述控制电路包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件；所述恒流源用于对所述电容放大器的内部电容进行充电，以使得所述比较器的正相输入端的电压在预设范围内持续增加，所述频率振荡器用于输出锯齿波电压，所述比较器用于根据所述正相输入端的电压和所述锯齿波电压输出占空比不断增加的方波信号，以实现所述电源软启动。
[0005]第二方面，本申请实施例提供了一种电源软启动控制芯片，所述电源软启动控制芯片包括上述第一方面所述的电源软启动控制电路。
[0006]第三方面，本申请实施例提供了一种电源软启动控制装置，所述电子装置包括如上述第一方面所述的电源软启动控制电路。
[0007]可以看出，本申请提供的电源软启动控制电路包括电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器，所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件。这样，通过电容放大器来放大电容值，既能实现电源
软启动的目的，又能节省芯片的版图面积，减小芯片的成本。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1为本申请的电源软启动控制电路原理图；图2为本申请的电源软启动控制电路中的电容放大器电路图；图3为本申请的电源软启动控制电路的控制信号占空比随电容放大器的电压变化的示意图；图4为本申请的电源软启动控制电路的另一电路原理图；图5为本申请的电源软启动控制电路内部电容的版图范围示意图；图6为本申请的电源软启动控制芯片的电路组成示意图；图7为本申请的电源软启动控制装置的组成示意图。
具体实施方式
[0010]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0011]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0012]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0013]在开关电源启动的一瞬间，由于输出电容上还没有电压，则开始时会对其进行充电（从0开始充），而此时环路还没有建立起来，所以控制芯片会以最大占空比输出，导致的结果则为相关的功率器件要承受较大的电压电流应力，可能损坏器件。而通过电源软启动则可以克服这个问题，在环路还没有建立起来的时候，它会使得控制输出的脉冲宽度调制占空比从小到大，使得输入功率器件的电压的增大有个缓冲的过程。通过电源软启动可以降低输入功率器件的电压，防止启动时输入功率器件的电压过冲，还可以实现平滑启动，降低启动电流冲击，以及降低功率器件所受应力，避免功率器件的损伤。
[0014]但传统的电源软启动方法是一个恒流源对固定的电容进行充电，以此来实现电源软启动，但由于电源芯片的软启动一般需要几毫秒的时间，因此，需要保证恒流源充电的电
容足够大，这样就使得电容占用的芯片的版图面积，也就是版图范围就会比较大，增加了芯片的成本。
[0015]结合上述描述，请参阅图1，图1为本申请的电源软启动控制电路原理图。如图所示，本申请实施例提供的电源软启动控制电路包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件；所述恒流源用于对所述电容放大器的内部电容进行充电，以使得所述比较器的正相输入端的电压在预设范围内持续增加，所述频率振荡器用于输出锯齿波电压，所述比较器用于根据所述正相输入端的电压和所述锯齿波电压输出占空比不断增加的方波信号，以实现所述电源软启动。
[0016]其中，恒流源对电容放大器进行充电，也相当于恒流源对电容放大器内部的小电容进行充电，然后再通过电容放大器将该小电容的值进行放大，以此相当于对一个足够大的电容进行充电。此时图中的Vct电压就是电容放大器的电压值，将该Vct电压输入比较器的正相输入端，并将该Vct电压与该比较器的负相输入端的电压值进行比较，该负相输入端的电压为根据频率振荡器产生的锯齿波电压，当Vct电压大于锯齿波电压时，比较器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源软启动控制电路，其特征在于，包括：电压源、恒流源、电容放大器、比较器和频率振荡器；所述电压源的第一端接地，所述电压源的第二端与所述恒流源的输入端连接，所述恒流源的输出端与所述电容放大器的第一端合路后连接所述比较器的正相输入端，所述电容放大器的第二端接地，所述比较器的负相输入端连接所述频率振荡器，所述比较器的输出端用于连接功率器件；所述恒流源用于对所述电容放大器的内部电容进行充电，以使得所述比较器的正相输入端的电压在预设范围内持续增加，所述频率振荡器用于输出锯齿波电压，所述比较器用于根据所述正相输入端的电压和所述锯齿波电压输出占空比不断增加的方波信号，以实现所述电源软启动。2.根据权利要求1所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述电容放大器包括电阻和运算放大器，所述电阻的第一端连接所述运算放大器的正相输入端，所述电阻的第二端连接所述运算放大器的负相输入端和所述运算放大器的输出端。3.根据权利要求1所述的电源软启动控制电路，其特征在于，在所述比较器的正相输入端的电压值大于或等于所述锯齿波电压的最大电压值的情况下，所述电源软启动完成。4.根据权利要求3所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述比较器的输出端与至少一个反相器串联，所述反相器用于对所述比较器输出的信号进行整形，以输出矩形波信号。5.根据权利要求1-4任一项所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述电容放大器包括内部电容，所述内部电容的值C0的计算方法包括：获取所述锯齿波电压的最大电压值V0；获取所述电源软启动所需的时间Δt；获取所述电容放大器的放大倍数K；根据所述最大电压值V0、所述时间Δt和所述放大倍数K确定所述内部电容的值的第一范围C1；根据版图范围获取所述内部电容的值的第二范围C2；确定所述第一范围C1和所述第二范围C2的交集为所述内部电容的值C0。6.根据权利要求5所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述内部电容的值的第一范围C1的下限C
min
值通过如下公式计算得到：C
min
=Δt
×
Icharge
÷
(K
×
V0)，其中，C
min
为所述第一范围C1的下限，第一范围C1的上限为正无穷，Icharge为所述恒流源输出的充电电流。7.根据权利要求5所述的电源软启动控制电路，其特征在于，所述电阻的阻值R通过如下方法计算得到：确定所述电容放大器的输出端电压U
out
的时域表达式为：U
out
(S)=A0(S)
÷
[A0(S)+1]
×
U
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，
申请(专利权)人：深圳英集芯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：