[实用新型]一种应用于DC-DC转换器的软启动电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电路设计领域，特别涉及一种应用于DC-DC转换器的软启动电路。

【背景技术】

图1示出了一种带有软启动功能的DC-DC（direct current-direct current，直流-直流）转换器的一种示例。如图1所示，所述DC-DC转换器包括转换单元110、误差放大器EA、补偿电路120、采样电路130、输出电容COUT。

所述转换单元110根据控制端的信号将输入端的输入电压VIN转换为输出端的输出电压VOUT，输出电容COUT连接于所述转换单元110的输出端和地之间。所述采样电路130包括依次串联于所述转换单元110的输出端和地之间的第一分压电阻R1和第二分压电压R2，两个分压电阻的中间节点的电压为反馈电压FB。误差放大器EA的负输入端接收所述反馈电压FB，其输出端与所述转换单元110的控制端相连。所述补偿电路120包括依次串联于所述转换单元的控制端和地之间的补偿电阻Re和补偿电容Ce。通常所述转换单元包括PWM（脉宽调制）比较器、三角波发生器、逻辑控制器和输出电路，所述输出电路可以包括有电感、功率开关和二极管。

对于无软启动功能的DC-DC转换器来说，所述误差放大器EA的正输入端会直接连接一个参考电压。然而，由于在DC-DC转换器的启动阶段，所述误差放大器EA处于非平衡状态，使得PWM比较器输出的PWM控制信号为100％占空比，因此会有很大的浪涌电流灌入输出电容COUT，使得输出电压VOUT产生较大的过冲，浪涌电流也有可能损耗开关管和其他器件。为此图1所示的具有软启动功能的DC-DC转换器应运而生。

图1中的DC-DC转换器还包括软启动电路，所述软启动电路包括电流源Iss、电容Css、开关K1和K2、参考电压VREF。

DC-DC转换器上电启动时，开关K1闭合，开关K2断开，通过一个小电流源Iss给大电容Css充电，得到斜坡上升的软启动电压Vss。用该软启动电压Vss代替参考电压VREF，这样，误差放大器EA的正输入端电压缓慢上升，进而其输出端的误差放大电压EAO也将缓慢上升（在初始启动阶段，FB为0V），PWM比较器输出的PWM控制信号的占空比逐渐增大，从而达到软启动的目的。软启动结束之后，开关K1断开，开关K2闭合，参考电压VREF接入所述误差放大器的正输入端，保证DC-DC转换器正常工作。

这种方法的优点是简单易用，缺点是需要一个软启动电容Css来控制软启动时间，该电容往往很大，不能与误差放大器EA、转换单元110、补偿电路120、采集电路130一起集成在同一个芯片上，这将增加芯片管脚和外围器件，应用成本较大，实际应用中缺乏竞争力。

因此，有必要提出一种改进的软启动电路，其应用成本较低，竞争力强。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种应用于DC-DC转换器的软启动电路，其可以以较低的应用成本实现DC-DC转换器的软启动。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种应用于DC-DC转换器的软启动电路，其包括：转换单元，其基于控制端的信号将输入端的输入电压转换为输出端的输出电压；采样电路，其采集所述转换单元的输出端的输出电压得到反馈电压；软启动开关；误差放大器，其第一输入端连接参考电压，第二输入端接收所述反馈电压，其输出端经过所述软启动开关与所述转换单元的控制端相连；连接于所述转换单元的控制端和地之间的补偿电路，在所述DC-DC转换器初始启动时，控制所述软启动开关不断地导通和截止，在所述DC-DC转换器启动完成时，控制所述软启动开关持续导通。

进一步的，通过检测误差放大器的第一输入端的电压和第二输入端的电压来确定所述DC-DC转换器是否初始启动。具体的，在误差放大器的第一输入端的电压建立且第二输入端的电压为零时，则认为所述DC-DC转换器初始启动，随后控制所述软启动开关不断地导通和截止。

进一步的，通过检测误差放大器的第二输入端的电压是否增加到等于第一输入端电压来确定所述DC-DC转换器是否启动完成。具体的，在误差放大器的第二输入端的电压等于第一输入端电压时，则认为所述DC-DC转换器启动完成，随后控制所述软启动开关持续导通。

进一步的，在所述DC-DC转换器初始启动时，产生一个固定频率和占空比的软启动时钟信号，并将其连接至所述软启动开关的控制端，在所述软启动时钟信号为第一电平时，所述软启动开关导通，在所述软启动时钟信号为第二电平时，所述软启动开关截止，在所述DC-DC转换器启动完成后，产生持续为第二电平的软启动时钟信号。