软启动控制电路及其控制方法和供电电路技术

本发明专利技术提出了一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。软启动控制电路用于控制主开关管，软启动控制电路包括采样电路、比较电路和驱动电路。采样电路用于获得表征输出电压的采样信号。比较电路用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号。驱动电路包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管。驱动电路根据比较结果信号控制第十开关管以控制流过第十开关管的第一电流，并通过镜像电流控制主开关管。本发明专利技术提出的一种软启动控制电路及其控制方法和控制电路，通过软启动控制实现输出电压的平缓上升，减少过冲电压和浪涌电流的现象。涌电流的现象。涌电流的现象。

【技术实现步骤摘要】
软启动控制电路及其控制方法和供电电路


[0001]本专利技术属于电力电子
，涉及一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。

技术介绍

[0002]功率开关管广泛用于电力电子系统中。功率开关管是连接输入电压Vin以及输出电压Vbus的开关器件。在输出电压Vbus需要供电时，功率开关管导通，从而使得输出电压Vbus通过功率开关管从输入电压Vin取电。反之，当输出电压Vbus不需要供电时，功率开关管截止，从而切断了输入电压Vin与输出电压Vbus的联系。
[0003]在输出电压Vbus需要从输入电压Vin取电的时候，N型功率开关管的栅极电压需要抬高，从而让功率开关管导通，使得输出电压Vbus立刻接近输入电压Vin。在电路系统中，这种行为可能会造成输出电压Vbus的负载电路经受电压过冲以及较大的浪涌电流。为了让输出电压Vbus可以平缓上升到目标值，减少过冲电压和浪涌电流，需要对功率开关管进行软启动控制。
[0004]有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，用于解决上述至少部分问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提出了一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。
[0006]根据本专利技术的一个方面，公开了一种软启动控制电路，软启动控制电路用于控制主开关管，软启动控制电路包括：采样电路，用于获得表征输出电压的采样信号；比较电路，其第一输入端接收软启动参考电压，其第二输入端耦接采样电路的输出端，用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；以及驱动电路，其包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路的输出端，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管的第一端，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管的控制端，驱动电路用于根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。
[0007]作为本专利技术的一实施方式，软启动控制电路还包括：参考电压生成电路，其包括充放电控制电路和软启动电容，充放电控制电路耦接软启动电容，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，充放电控制电路以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，充放电控制电路对软启动电容进行放电。
[0008]作为本专利技术的一实施方式，充放电控制电路包括充电控制电路，所述充电控制电路包括：
第四电流生成电路，用于提供第四电流；第三开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接软启动电容的第一端，其控制端耦接第二时钟信号；以及第四开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接地，其控制端耦接第一时钟信号。
[0009]作为本专利技术的一实施方式，充放电控制电路包括放电控制电路，所述放电控制电路包括：第一非门，其输入端用以接收主开关管的控制端的充电使能信号；以及第五开关管，其控制端耦接第一非门的输出端，其第一端耦接软启动电容的第一端，其第二端耦接地。
[0010]作为本专利技术的一实施方式，充放电控制电路还包括时钟信号生成电路，所述时钟信号生成电路包括：分频电路，其输入端接收时钟输入信号；与非门，其输入端耦接分频电路；以及第二非门，其输入端耦接与非门，其输出端输出第一时钟信号。
[0011]作为本专利技术的一实施方式，驱动电路还包括关断控制电路，关断控制电路的第一端用以耦接主开关管的控制端，关断控制电路的第二端用以耦接主开关管的第二端，关断控制电路用于在第十开关管关断时缓慢降低主开关管的控制端的电压。
[0012]作为本专利技术的一实施方式，驱动电路还包括：第十一开关管，其控制端接收主开关管的控制端的放电使能信号，其第一端用以耦接主开关管的控制端，其第二端耦接地；以及第二电流源，其与第十一开关管串联，用以提供对主开关管的控制端进行放电的放电电流。
[0013]作为本专利技术的一实施方式，电流镜像电路包括第六开关管和第七开关管，第六开关管的控制端和第二端分别耦接第十开关管的第一端，第七开关管的控制端耦接第六开关管的控制端，第七开关管的第二端用以耦接主开关管的控制端。
[0014]作为本专利技术的一实施方式，第六开关管和第七开关管都为高压PMOS晶体管。
[0015]作为本专利技术的一实施方式，电流镜像电路包括：第六开关管，其第一端耦接第一电压，其控制端耦接其第二端；第七开关管，其第一端耦接第一电压，其控制端耦接第六开关管的控制端；第八开关管，其第一端耦接第六开关管的第二端，其控制端和第二端分别耦接第十开关管的第一端；以及第九开关管，其第一端耦接第七开关管的第二端，其第二端用以耦接主开关管的控制端，其控制端耦接第八开关管的控制端。
[0016]作为本专利技术的一实施方式，第六开关管、第七开关管和第八开关管都为低压晶体管，第九开关管为高压晶体管。
[0017]根据本专利技术的另一个方面，公开了一种供电电路，所述供电电路包括如上任一项所述的软启动控制电路，所述供电电路设有输入电压端和输出电压端，输出电压端用以耦接负载，主开关管的第一端耦接输入电压端，主开关管的第二端耦接输出电压端。
[0018]根据本专利技术的又一个方面，公开了一种软启动控制方法，软启动控制方法用于控制主开关管，所述软启动控制方法包括：获得表征输出电压的采样信号；根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；以及根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。
[0019]作为本专利技术的一实施方式，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，对软启动电容进行放电。
[0020]作为本专利技术的一实施方式，第三电阻耦接于主开关管的控制端和第二端之间；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，通过第三电阻对主开关管的控制端进行放电。
[0021]作为本专利技术的一实施方式，当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，控制第十一开关管导通从而对主开关管的控制端进行放电。
[0022]本专利技术提出了一种软启动控制电路及其控制方法和供电电路。软启动控制电路用于控制主开关管，软启动控制电路包括采样电路、比较电路和驱动电路。采样电路用于获得表征输出电压的采样信号。比较电路的第一输入端接收软启动参考电压，比较电路的第二输入端耦接采样电路的输出端，比较电路用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号。软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程。驱动电路包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路的输出端，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管的第一端，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管的控制端。驱动电路用于根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软启动控制电路，用于控制主开关管，其特征在于，所述软启动控制电路包括：采样电路，用于获得表征输出电压的采样信号；比较电路，其第一输入端接收软启动参考电压，其第二输入端耦接采样电路的输出端，用于根据软启动参考电压和采样信号生成比较结果信号；软启动参考电压在软启动阶段存在逐步升高的过程；以及驱动电路，其包括第十开关管和电流镜像电路，第十开关管的控制端耦接比较电路的输出端，电流镜像电路的第一端耦接第十开关管的第一端，电流镜像电路的第二端用以耦接主开关管的控制端，驱动电路用于根据比较结果信号控制第十开关管的开关状态以控制流过第十开关管的第一电流，并通过第一电流所对应的镜像电流控制主开关管。2.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述软启动控制电路还包括：参考电压生成电路，其包括充放电控制电路和软启动电容，充放电控制电路耦接软启动电容，软启动电容输出软启动参考电压；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第一电平时，充放电控制电路以第一占空比对软启动电容进行充电；当主开关管的控制端的充电使能信号处于第二电平时，充放电控制电路对软启动电容进行放电。3.如权利要求2所述的软启动控制电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括充电控制电路，所述充电控制电路包括：第四电流生成电路，用于提供第四电流；第三开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接软启动电容的第一端，其控制端耦接第二时钟信号；以及第四开关管，其第一端耦接第四电流生成电路的输出端，其第二端耦接地，其控制端耦接第一时钟信号。4.如权利要求3所述的软启动控制电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括放电控制电路，所述放电控制电路包括：第一非门，其输入端用以接收主开关管的控制端的充电使能信号；以及第五开关管，其控制端耦接第一非门的输出端，其第一端耦接软启动电容的第一端，其第二端耦接地。5.如权利要求3所述的软启动控制电路，其特征在于，所述充放电控制电路还包括时钟信号生成电路，所述时钟信号生成电路包括：分频电路，其输入端接收时钟输入信号；与非门，其输入端耦接分频电路；以及第二非门，其输入端耦接与非门，其输出端输出第一时钟信号。6.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述驱动电路还包括关断控制电路，关断控制电路的第一端用以耦接主开关管的控制端，关断控制电路的第二端用以耦接主开关管的第二端，关断控制电路用于在第十开关管关断时缓慢降低主开关管的控制端的电压。7.如权利要求1所述的软启动控制电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：第十一开关管，其控制端接收主开关管的控制端的放电使能...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彪，谭润钦，阮剑聪，陈宁锴，
申请(专利权)人：深圳市单源半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：