一种软启动装置，包含有电流源以及第一、第二晶体管，第一晶体管耦接于电流源，依据一电压决定第一晶体管导通的电流量，第二晶体管亦耦接于电流源，依据固定偏压决定第二晶体管导通的电流量，其中此电压的初始电压值小于固定偏压的电压值，但在软启动后此第一电压的电压值逐步增加至大于固定偏压的电压值，使得软启动得以平顺的实施。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关一种软启动装置，特别是一种切换过程平顺而无突波并同时 可以延长启动时间的软启动装置。
技术介绍
软启动装置(soft-start)可应用于多种电路。为了避免电源启动(power on ) 初期，过大的涌入电流(rush current)或过量(overshoot)的电压易对电路 造成损坏，而须让输入电源緩慢上升的电路，皆可使用软启动装置。以交换稳压器为例作说明。交换稳压器有较好的电压转换效率，因此通 常被使用于转换大压差及大负载电流。然而，交换稳压器在电源启动初期， 容易造成过大的涌入电流或过量的电压，进而可能造成电路的损坏。因此， 在电源启动时，需使用软启动装置而让电源电压可緩慢上升。参照图1A,图1A是传统技术的软启动装置的示意图。传统技术针对软 启动装置的设计上，包含电流源(I)AIO、电容(C)A20、开关A30、参考电 压(Vref)A40及固定电压源(Vbg)A50。 .软启动装置一开始为开回路操作，也就是说开关A30为开启的状态。利 用电流源A10对电容A20充电，在充电过程中电容A20会緩慢的增加电压， 而产生一个斜率电压(ramp voltage)。因此，参考电压A40也同时跟随斜率电 压而緩慢上升，如此可达到软启动的功能。当斜率电压接近固定电压源A50的电压值时(于此，固定电压源A50的电 压值可以是能隙电压(bandgap voltage)),必须结束软启动机制，使整个系统恢 复正常操作。传统作法是将开关A30关闭，而切回闭回路，使参考电压A40 输出固定电压源A50的电压值，也就是输出能隙电压。然而，开关A30的切换时间点不易控制，容易造成不连续的突波，使得 系统不稳定而误动作。参照图IB,图IB是传统技术的软启动装置切换波形 示意图(一)。由图1B所示可知，如果开关A30切换的太晚，会造成参考电压(V,ef)超过能隙电压(Vbg)，而往上形成一个突波后才回到能隙电压值(Vbg)。相6对的，参照图1C,图1C是传统技术的软启动装置切换波形示意图(二)。由图1C所示可知，如果开关A30切换的太早，会造成参考电压(V,.ef)尚未到达能隙电压(Vbg),使得参考电压A40与能隙电压间产生 一 间距。另一方面，软启动装置的主要功能在于使电源电压緩慢上升，以避免电 源启动初期，因过大的涌入电流产生而造成电路的损坏。当电源电压上升的 速度越慢，表示单位时间内所上升的电压越小，而对电路较不易造成损坏。 因此， 一般针对软启动装置的需求，希望其软启动时间较长，而让电源电压T 一 i x V可以较緩和的上升。其中，软启动所需的时间(TQ如下式所示S—TX bg。 由上述的公式可知，如果要让软启动时间CQ较长，必须电流源(I)要小而电容(C)要大。传统作法上，会利用额外的接脚(pin)来外接大电容，使电容值变大。然而，这样的作法除了必须增加额外的接脚与大电容，使得成本支出增加，且所外接的电容也不易整合于IC内部。因此，如何解决传统技术上软启动装置对于开关切换以及软启动时间相关的问题，为一亟待解决的议题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种软启动装置。本专利技术所提出的软启动装置， 采用软切换电路，作为如先前技术中所提及的开回路与闭回路之间的切换机 制，而解决传统技术上切换时间点不易控制的问题，使得转换过程平顺且无 突波。再者，对于延长软启动时间方面，不须如传统技术般须额外增加接脚 与外接大电容，而是利用衰减电路来增加时间常数。其中，衰减电路的结构 简单且多样化，因此容易延长软启动时间，而使电源启动初期的电源电压更 缓和上升。本专利技术提出一种软启动装置，包含电流源；第一晶体管耦接于电流源， 依据第一电压决定第一晶体管导通的电流量；第二晶体管，耦接于电流源， 依据固定偏压决定第二晶体管导通的电流量；其中，第一电压的初始电压值 小于固定偏压的电压值，并在软启动后，第一电压的电压值逐步增加至大于 固定偏压的电压值。本专利技术亦提出一种软启动装置，包括衰减电路，接收第二电压，藉由 缩小第二电压的比率而扩大时间常数；放大器，具有至少一个输入端与输出 端，输入端耦接衰减电路，且输入端与输出端间串联第二电容，第二电压经由衰减电路而对第二电容充电，并由输出端输出逐渐上升的第一电压；软切 换电路，耦接放大器的输出端，用以接收第一电压，并依据第一电压而输出 参考电压。有关本专利技术的较佳实施例及其功效，兹配合图式说明如后。附图说明图1A:传统技术的软启动装置示意图； 图1B:传统技术的软启动装置切换波形示意图(一); 图1C:传统技术的软启动装置切换波形示意图(二); 图2A:软启动装置的第一实施例示意图； 图2B:软启动装置的第二实施例示意图； 图3A:软启动装置的第三实施例示意图； 图3B:软启动装置的第四实施例示意图； 图3C:软启动装置的第五实施例示意图； 图4图电压波形示意图。主要元件符号说明A10:电流源 A20:电容 A30:开关 A40:参考电压 A50:固定电压源 10:软切换电路 100:电流源 110:第一电晶体 111:第一电阻 112:第三电阻 113:第一比较器 120:第二电晶体 121:第二电阻 122:第一电容 123:重置开关124:第四电阻125:第二比较器20:衰减电^各22:第一线路222 第 一端224 第二端226第一衰减器228第一电阻24:第二线路242第三端244第四端246第二衰减器248第二电阻30:放大器32:输入端34:输出端40:第二电容具体实施例方式参照图2A，该图所示为软启动装置的第一实施例示意图，包括电流源 100、第一晶体管110、第二晶体管120、第一电阻lll、第二电阻121、第三 电阻112、第四电阻124、第一比较器113、第二比较器125、第一电容122 及重置开关123，其相互连接关系如图所示。此实施例的工作方式是在软启动后，控制第一晶体管110的第一电压将由 初始电压值(相对的零电压值)逐步增力o，此初始电压值小于用以控制第二晶体管120的电压值(即固定偏压的电压值)，但随着第一电压的电压值逐渐的增力口， 其最终将大于固定偏压的电压值。由于第一晶体管110与第二晶体管120为 PMOS开关，加上PMOS开关的特性为负电压导通，因此随着第一电压的电压 值逐渐的上升，将使得第一晶体管110逐渐关闭，而第二晶体管120则将逐渐 导通。其中，电流源100的电流量为第一晶体管110导通的电流量与第二晶体 管120导通的电流量的总和。因此，在第一比较器113接收的第一电压决定第9一晶体管110导通的电流量，进而决定第一电阻lll两端的电位差的同时，第 二晶体管120导通的电流量亦已决定，连带的第二电阻121两端的电位差也将 随之改变。除此之外，图2A中的第三电阻112与第四电阻124可产生退化式源极电路 (source degeneration),以除去以往软启动装置的开启(on)及关闭(off)的不连续 状态，如此将使得参考电压的输出更加平顺，也就是在开回路控制下可平稳 的切换为闭回路控制。随着第二晶体管的导通，第二电阻121两端将产生稳定 增加的电位差，并在第一电容122稳压后产生软启动所应得到的参考电压，而 此参考电压最终将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种软启动装置，包括： 电流源； 第一晶体管，与该电流源耦接，依据一第一电压决定该第一晶体管导通的电流量；以及 第二晶体管，与该电流源耦接，依据一固定偏压决定该第二晶体管导通的电流量； 其中，该第一电压的初始电压值小 于该固定偏压的电压值，并在软启动后，该第一电压的电压值逐步增加至大于该固定偏压的电压值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李朝政，王伟州，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。