[发明专利]利用脉频和脉宽调制的软启动电路及软启动方法

说明书

技术领域

本发明属于电子电路领域，涉及一种利用脉频和脉宽调制的软启动电路及软启动方法。

背景技术

在集成电路的启动过程中，集成电路芯片内部不同电路模块的工作顺序是非常重要的，有时会影响芯片的功能，特别是对于电源管理芯片。如果启动时的脉冲电流太大，在芯片的启动过程中这种瞬态脉冲大电流会把芯片烧坏。特别是对于控制大电流工作的芯片，这种现象会更加严重。所以为了芯片的安全工作，一般在电源管理芯片内部设有软启动电路。

软启动电路的设计方法很多。一种方法是对设定的电容充电，当电容上的电压充到一定值时，内部电路的工作点建立，驱动开关闭合，电路开始正常工作；另一种方法是采用计数的方法，每计数一次，电压升高一个水平，逐步升高控制电压的大小，直到完成计数，控制电压达到最大，电路开始正常工作。在开关电源电路中，为了避免功率管承受瞬态大电流的冲击，需要芯片控制电路输出的信号，进而控制功率管中的电流逐步增大，这也是一种软启动方法。为了实现这个功能，普遍的做法是采用脉宽调制方法，逐步增大控制脉冲的占空比，直到电路正常工作。在脉宽调制的软启动电路中，如果脉冲速度过大，或者开始时占空比太大，功率管中也会产生大的瞬态起始电流。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用脉频和脉宽调制的软启动电路，该电路可以防止在电路启动时产生瞬态大电流；

此外本发明还提供一种利用脉频和脉宽调制的软启动方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种利用脉频和脉宽调制的软启动电路包括脉宽调制电流源电路，脉频调制电流源电路，振荡器电路，时序控制电路，采样反馈电路；所述脉宽调制电流源电路与一振荡器电路相连，用以控制所述振荡器电路输出脉冲的占空比，使占空比逐步增大；所述脉频调制电流源电路与一振荡器电路相连，用以控制所述振荡器电路输出脉冲的频率，使频率逐步扩大；所述振荡器电路与一时序控制电路相连，用以产生脉宽和频率都逐步扩大的脉冲，进而控制所述时序控制电路；所述时序控制电路与所述脉宽调制电流源电路和脉频调制电流源电路分别相连，用以分别调控所述脉宽调制电流源电路和脉频调制电流源电路；所述采样反馈电路的输入端与所述振荡器电路的输出端相连，采样反馈电路的输出端与所述时序控制电路相连，用以采样系统的负载状况，进而使系统选择脉宽调制的工作方式或脉频调制的工作方式。

作为本发明的一种优选方案，所述脉宽调制电流源电路包括NMOS管MN1，NMOS管MN2，电流镜电路A，PMOS管MP1；NMOS管MN1的漏极与一电流源的正极相连；NMOS管MN2的漏极与NMOS管MN1的源极相连；电流镜电路A分别与所述NMOS管MN1、NMOS管MN2的栅极相连；PMOS管MP1的漏极与所述电流镜电路A的输出端相连，PMOS管MP1的源极与所述电流源的负极相连。

作为本发明的另一种优选方案，所述脉频调制电流源电路包括2路镜像电路；其中一路镜像电路用以为所述振荡器电路的充放电电容C提供充电电流，包括一与所述PMOS管MP1镜像连接的PMOS管MP3；另一路镜像电路用以为所述振荡器电路的充放电电容C提供放电通路，包括PMOS管MP2，NMOS管MN3，NMOS管MN4，电流镜电路B；其中，PMOS管MP2与所述PMOS管MP1镜像连接；NMOS管MN3的漏极与所述PMOS管MP2的漏极相连；NMOS管MN4的漏极与所述NMOS管MN3的源极相连；电流镜电路B的输入端分别与所述NMOS管MN3和NMOS管MN4的栅极相连。

作为本发明的再一种优选方案，所述采样反馈电路包括驱动电路，PMOS管MP；驱动电路与所述振荡器电路的输出端相连；PMOS管MP的栅极与驱动电路的输出端相连，PMOS管MP的源极与所述时序控制电路相连。

一种利用脉频和脉宽调制的软启动电路的软启动方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一，电路启动，脉宽调制电流源电路控制所述振荡器电路输出脉冲的占空比，使占空比逐步增大；脉频调制电流源电路控制所述振荡器电路输出脉冲的频率，使频率逐步扩大；

步骤二，振荡器电路在所述脉宽调制电流源电路和所述脉频调制电流源电路的控制下产生脉宽和频率都逐步扩大的输出脉冲；

步骤三，时序控制电路接收所述振荡器电路的输出脉冲，然后分别调控所述脉宽调制电流源电路和脉频调制电流源电路；

步骤四，启动结束，系统稳定工作时，采样反馈电路采样系统的负载状况，进而使系统选择脉宽调制的工作方式或脉频调制的工作方式。