[发明专利]一种带有非稳态电流限制的自适应软启动电路

说明书

一种带有非稳态电流限制的自适应软启动电路，属于电子电路技术领域。本发明应用于开关变换器，包括自适应软启动电压产生电路和电压选择电路，开关变换器包括误差放大器，电压选择电路比较自适应软启动电压产生电路输出的软启动信号和第二偏置电压，并将其中电压值较低的信号输入到误差放大器的正向输入端；误差放大器将其输入信号的误差进行放大后输出到自适应软启动电压产生电路的第二输入端，自适应软启动电压产生电路的第一输入端连接第一偏置电压，根据其输入信号的调控对其内部电容C的充电电流。上述电路构成负反馈结构，使软启动期间误差放大器输出信号钳位在第一偏置电压附近，使得电感电流在启动期间保持在合适的值。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及一种应用于DC-DC开关变换器的带有限制非稳态电流功能的自适应软启动电路。

背景技术

在许多DC-DC变换器的应用中，通常设计软启动模块以防止芯片在硬上电过程中出现电流过大以及逻辑错误等问题。软启动电路传统的做法是用一股恒定的电流给电容充电，电容电压作为软启动电路的输出电压，该输出电压供给误差放大器的其中一个输入，使得变换器的输出电压跟随软启动电压的上升速度上升，以达到软启动的目的。但由于传统软启动的充电电流是固定的，其输出电压的上升斜率也被固定，而DC-DC变换器通常存在多种启动情况，包括不同的输出电压以及不同的负载电流等情况。上述情况会导致一些启动情况出现占空比过高等问题。同时，由于电容和偏置电流受工艺偏差影响较大，通常需要设置较大的裕度来保证软启动的正常功能，这常常使得DC-DC变换器有着比较长的启动时间。此外，在软启动等过程中，变换器未工作在稳定状态，特别是在电流模的DC-DC变换器中，其非稳态电流在这些过程中不受控，在极端的情况下甚至会出现大电流烧毁芯片的情况。

发明内容

就是针对上述不足之处，本发明提出一种带有非稳态电流限制的自适应软启动电路，适用于开关变换器，能够根据开关变换器不同的输出电压或不同的负载电流等情况，自适应地提供软启动电压。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有非稳态电流限制的自适应软启动电路，适用于开关变换器，所述自适应软启动电路包括自适应软启动电压产生电路和电压选择电路，所述开关变换器包括误差放大器EA，所述自适应软启动电压产生电路的第一输入端连接第一偏置电压Vref1，其第二输入端连接所述误差放大器EA的输出端，其输出端连接所述电压选择电路的第一输入端；所述电压选择电路的第二输入端连接第二偏置电压Vref2，其输出端作为所述自适应软启动电路的输出端连接所述误差放大器EA的正向输入端，所述误差放大器EA的负向输入端连接所述开关变换器输出电压的采样信号Vfb；

所述自适应软启动电压产生电路包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一PMOS管MP1、第一电压放大器OPA1、第二电压放大器OPA2和电容C，

第二电压放大器OPA2的负向输入端作为所述自适应软启动电压产生电路的第一输入端，其正向输入端作为所述自适应软启动电压产生电路的第二输入端，其输出端连接第一PMOS管MP1的栅极；

第一电压放大器OPA1的正向输入端连接其输出端并作为所述自适应软启动电压产生电路的输出端，其负向输入端连接第一NMOS管MN1的源极和第二NMOS管MN2的漏极并通过电容C后接地；

第一NMOS管MN1的栅极连接第一使能信号EN1，其漏极连接第一PMOS管MP1的漏极，第一PMOS管MP1的源极接电源电压；第二NMOS管MN2的栅极连接第二使能信号EN2，其源极接地；

所述电压选择电路包括第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3和偏置电流源IB，第二PMOS管MP2的栅极作为所述电压选择电路的第一输入端，其源极连接第三PMOS管MP3的源极和偏置电流源IB的负极并作为所述电压选择电路的输出端，其漏极连接第三PMOS管MP3的漏极并接地；第三PMOS管MP3的栅极作为所述电压选择电路的第二输入端，偏置电流源IB的正极接电源电压。