[发明专利]启动模块、开关电源芯片及系统

说明书

本发明提供了一种启动模块、开关电源芯片及系统，涉及开关电源的技术领域，本发明提供的一种启动模块，采用模拟电路实现，包括偏置电路、软启动电路，具有结构简单可靠性高功耗低的特点，启动模块在软启动完成后大部分器件内部无电流流过，可以有效降低整个开关电源芯片的内部功耗。此外，本发明提供的启动模块还包括一种无比较器的具有滞回开关功能的滞回开关模块，相较于依靠比较器实现滞回功能的电路，具有明显的成本优势。

技术领域

本发明涉及开关电源的技术领域，特别涉及一种启动模块、开关电源芯片及系统。

背景技术

现有技术中，开关电源系统输出端接有采样电阻，采样电阻采样系统输出电压VOUT来产生反馈电压FB，该反馈电压FB通过反馈电压FB输入端送入芯片内误差放大器中与基准电压VREF进行比较运算，误差放大器正相输入端与反相输入端间电压差为△V，当误差放大器的增益GM一定时，误差放大器输出电流I=△V/GM。该电流I给误差放大器输出端电容进行充放电从而产生误差信号VE。误差信号VE再与锯齿波信号SAW进行比较，并最终转化成PWM信号来控制功率管的开启与关断，达到调整系统输出电压VOUT的目的。

但在开关电源系统上电初期，由于系统输出电压VOUT的建立需要时间，所以在系统输出电压VOUT到达设定值前，反馈电压FB低于基准电压VREF，因此芯片中误差放大器正相输入端与反相输入端间电压差较大，误差放大器输出电流I较大，误差信号VE上升速度较快，使功率管以较大的占空比进行开启与关断，从而导致系统输出电压VOUT超出设定值，即输出过冲，严重时会造成输出端电路的损毁。

此外若开关电源芯片的开启电压和关断电压一致，在实际系统应用中可能会存在芯片反复开关的情况，严重时会造成整个开关电源系统的损坏。

发明内容

本发明为了克服背景技术中提到的开关电源系统上电初期反馈电压FB低于基准电压VREF，从而导致误差信号VE上升速度过快系统输出电压VOUT超出设定值的问题以及开关电源芯片开启电压和关断电压一致造成芯片反复开关的问题，提供一种启动模块、开关电源芯片及系统。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种启动模块，包括：偏置电路、软启动电路；所述偏置电路一端与VCC电压输入端相连，根据电流源在电流镜上产生第一偏置电流，根据内部电源电路产生稳定电压V1，并通过偏置电路第一输出端为软启动电路提供第一偏置电流、稳定电压V1；所述软启动电路包括PMOS管M25、NMOS管M24、M26、电容C2、三极管Q3、电阻R2，其中M24源极、M25漏极、M26源极、C2第二端、Q3集电极分别与GND端相连，M24栅极与VDD电压输入端相连，M24漏极与偏置电路第一输出端相连，M26栅极与M24漏极相连，M26漏极分别与C2第一端、M25栅极、Q3基极相连，R2第一端与VDD电压输入端相连，R2第二端与Q3发射极相连，M25源极与误差信号VE输出端相连。

可选的，还包括：滞回开关模块，滞回开关模块采用模拟集成电路工艺实现，包括：NMOS管M19、M20、M21、M22、M23，三极管Q1、Q2，电阻R1，反相器INV1、INV2；M19源极、M21源极、R1第二端、Q2发射极分别与GND端相连，M19漏极与M19源极相连，M19漏极与偏置电路第二输出端相连，M19栅极与M21栅极相连，M20栅极与M20源极相连，M20源极与偏置电路第三输出端相连，M20漏极分别与EN使能输入端、M21漏极相连，M22栅极与M20源极相连，M22漏极与偏置电路第四输出端相连，M22源极分别与Q1基极、Q1集电极、M23漏极相连，Q1发射极分别与M23源极、Q2基极、R1第一端相连，Q2集电极分别与偏置电路第五输出端、INV1输入端相连，INV1输出端分别与M23栅极、INV2输入端相连，INV2输出端输出系统开关信号ON来控制开关电源芯片内部稳压源和基准电压模块。

可选的，所述M19、M20、M21为高压NMOS管。

可选的，所述M21宽长比为M19的三倍。