用于功率转换器的软启动电路和功率转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于功率转换器的软启动电路和功率转换器。该软启动电路包括：软启动子电路，用于在电路启动期间生成具有上升斜率的软启动电压信号；引脚检测电路，用来检测外部软启动端子上是否施加了外部跟踪电压，并根据检测结果输出相应的检测信号；启动时间判断电路，用于比较软启动电压信号与内部基准电压或者外部跟踪电压，当软启动电压信号大于内部基准电压或者外部跟踪电压时，输出软启动结束控制信号；以及参考电压选取电路，用于在未接收到软启动结束控制信号的情形下，根据软启动电压信号得到参考电压信号，以及在接收到软启动结束控制信号的情形下，根据内部基准电压或者外部跟踪电压得到参考电压信号。或者外部跟踪电压得到参考电压信号。或者外部跟踪电压得到参考电压信号。

【技术实现步骤摘要】
用于功率转换器的软启动电路和功率转换器


[0001]本专利技术涉及电源管理
，特别涉及一种用于功率转换器的软启动电路和功率转换器。

技术介绍

[0002]随着电力电子产品的需求和半导体技术的发展，电源管理芯片被广泛应用于通信、消费、计算等领域。DC
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DC转换器属于电源管理芯片中最常见的一种，通常包括一个或更多个开关，其被选择性致动以基于接收的DC输入提供受控的DC输出电压或电流，通过控制脉冲宽度或者根据误差信号提供至转换器的一个或多个开关的信号的时间来调节电路的输出功率。DC
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DC转换器电路中存在大量的电容器，这些电容器通常与受驱动负载并联连接在转换器的输出处，从而稳定转换器输出电压并提供用于负载电流的源。然而，在电路上电时，输出电容器首先被放电，且此时输出电压和期望值之间的差值较大，导致脉冲宽度调节控制提供大量的电流值输出，导致输出电容器在启动期间出现较大的浪涌电流，这可能会损坏输出电容器，影响电路的稳定性。因此，需要软启动技术对DC
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DC转换器的启动过程进行控制，从而限制在启动期间提供至输出电容器的浪涌电流。
[0003]图1示出了根据现有技术的一种功率转换器的电路示意图。DC
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DC转换器100包括功率电路和控制电路，功率电路包括串联连接在输入端和接地端之间的功率开关Mx和二极管D1，电感Lx连接在功率开关Mx和二极管D1的中间节点和输出端之间，输出电容Cout连接在输出端和接地端之间。DC
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DC转换器100的输入端接收输入电压Vin，输出端提供输出电压Vout。DC
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DC转换器100的控制电路用于向功率开关Mx提供开关控制信号。
[0004]在DC
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DC转换器100的控制电路中，反馈电路130根据输出电压Vout产生反馈电压FB，误差放大器EA根据反馈电压FB以及软启动电路140提供的参考电压VREF产生误差放大信号Vea，PWM比较器120根据误差放大信号Vea以及纹波信号Vramp产生脉宽调制信号PWM以控制功率开关Mx的导通状态。
[0005]一般的软启动电路可以采用图2的结构，图3示出了现有的软启动电路的波形示意图。如图2所示，软启动电路140包括电流源Iss、电容器Css、NMOS晶体管M1以及电阻R1和R2。其中，电流源Iss和电容器Css串联连接在电源电压VDD和地之间，NMOS晶体管M1、电阻R1和电阻R2串联连接在DC
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DC转换器内部的带隙基准电压VBG和地之间，NMOS晶体管M1的栅极与电容器Css的一端连接于A点，电阻R1和R2依次连接于NMOS晶体管M1的源极和地之间，电阻R1和R2之间的E点为误差放大器EA的参考电位输出端。
[0006]在现有的软启动电路140中，使用电流源Iss给电容器Css进行充电，在电容器Css的一端产生一个线性上升的电压Vss，当电压Vss高于NMOS晶体管M1的阈值电压后，NMOS晶体管M1开启，参考电压VREF缓慢上升，最终上升至带隙基准电压VBG通过电阻分压得到的固定的电压值。
[0007]然而，现有的软启动电路通常只能提供固定或预定的软启动时间，在该软启动时间期间，电路的输出电流被限制，并且针对不同的应用，期望的软启动时序规范是不同的。
例如，浪涌电流的最大容忍电平可以通过电路所使用的特定输出电容器来确定。因此，需要对现有的软启动电路进行改进，以使得其可以通过一个或多个外部组件来设定不同的软启动时间。

技术实现思路

[0008]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于功率转换器的软启动电路和功率转换器，提供了内部软启动控制和外部软启动控制的组合，允许用户根据不同的应用来设定不同的软启动时间。
[0009]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种用于功率转换器的软启动电路，所述功率转换器包括用于获得反馈信号与参考电压信号之间的差值的误差放大器，其中，所述软启动电路包括：软启动子电路，用于在电路启动期间生成具有上升斜率的软启动电压信号；引脚检测电路，用来检测外部软启动端子上是否施加了外部跟踪电压，并根据检测结果输出相应的检测信号；启动时间判断电路，用于比较所述软启动电压信号与内部基准电压或者外部跟踪电压，当所述软启动电压信号大于内部基准电压或者外部跟踪电压时，输出软启动结束控制信号；以及参考电压选取电路，用于在未接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述软启动电压信号得到所述参考电压信号，以及在接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述内部基准电压或者外部跟踪电压得到所述参考电压信号。
[0010]可选的，所述引脚检测电路配置为：在所述外部软启动端子上被施加了所述外部跟踪电压的情形下，提供第一状态的检测信号，以及在所述外部软启动端子上未被施加所述外部跟踪电压的情形下，提供第二状态的检测信号。
[0011]可选的，所述启动时间判断电路配置为：在所述检测信号为第一状态的情形下，将所述软启动电压信号与所述外部跟踪电压相比较；以及在所述检测信号为第二状态的情形下，将所述软启动电压信号与所述内部基准电压相比较。
[0012]可选的，所述参考电压选取电路配置为：在所述检测信号为第一状态且接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述外部跟踪电压得到所述参考电压信号；以及在所述检测信号为第二状态且接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述内部基准电压得到所述参考电压信号。
[0013]可选的，所述软启动子电路包括：串联连接在电源电压和地之间的电流源和电容器；以及串联连接在电源电压和地之间的第一晶体管、第一电阻和第二电阻，其中，所述第一晶体管的第一导电端子与所述电源电压连接，所述第一晶体管的控制端子与所述电流源和所述电容器的中间节点连接，所述第一电阻和所述第二电阻依次连接于第一晶体管的第二导电端子和地之间，所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点用于输出所述软启动电压信号。
[0014]可选的，所述启动时间判断电路包括：第二晶体管，所述第二晶体管的第一导电端子与所述内部基准电压连接，所述第二晶体管的控制端子与所述检测信号的反相信号连接；第三晶体管，所述第三晶体管的第一导电端子与所述外部跟踪电压连接，所述对三晶体管的控制端子与所述检测信号连接；以及一比较器，所述比较器的正相输入端子用于接收所述软启动电压信号，所述比较器的反相输入端子与所述第二晶体管和所述第三晶体管的第二导电端子连接，所述比较器的输出端子用于提供所述软启动结束控制信号。
[0015]可选的，所述参考电压选取电路包括：第四晶体管，所述第四晶体管的第一导电端子与所述内部基准电压连接，所述第四晶体管的控制端子与所述检测信号的反相信号连接；第五晶体管，所述第五晶体管的第一导电端子与所述外部跟踪电压连接，所述对三晶体管的控制端子与所述检测信号连接；第一传输门，所述第一传输门的输入端与所述软启动电压信号连接；第二传输门，所述第二传输门的输入端与所述第四晶体管和所述第五晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于功率转换器的软启动电路，所述功率转换器包括用于获得反馈信号与参考电压信号之间的差值的误差放大器，其中，所述软启动电路包括：软启动子电路，用于在电路启动期间生成具有上升斜率的软启动电压信号；引脚检测电路，用来检测外部软启动端子上是否施加了外部跟踪电压，并根据检测结果输出相应的检测信号；启动时间判断电路，用于比较所述软启动电压信号与内部基准电压或者外部跟踪电压，当所述软启动电压信号大于内部基准电压或者外部跟踪电压时，输出软启动结束控制信号；以及参考电压选取电路，用于在未接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述软启动电压信号得到所述参考电压信号，以及在接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述内部基准电压或者外部跟踪电压得到所述参考电压信号。2.根据权利要求1所述的软启动电路，其中，所述引脚检测电路配置为：在所述外部软启动端子上被施加了所述外部跟踪电压的情形下，提供第一状态的检测信号，以及在所述外部软启动端子上未被施加所述外部跟踪电压的情形下，提供第二状态的检测信号。3.根据权利要求2所述的软启动电路，其中，所述启动时间判断电路配置为：在所述检测信号为第一状态的情形下，将所述软启动电压信号与所述外部跟踪电压相比较；以及在所述检测信号为第二状态的情形下，将所述软启动电压信号与所述内部基准电压相比较。4.根据权利要求2所述的软启动电路，其中，所述参考电压选取电路配置为：在所述检测信号为第一状态且接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述外部跟踪电压得到所述参考电压信号；以及在所述检测信号为第二状态且接收到所述软启动结束控制信号的情形下，根据所述内部基准电压得到所述参考电压信号。5.根据权利要求1所述的软启动电路，其中，所述软启动子电路包括：串联连接在电源电压和地之间的电流源和电容器；以及串联连接在电源电压和地之间的第一晶体管、第一电阻和第二电阻，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹丹，郝军哲，顾阳，
申请(专利权)人：骏盈半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：