[实用新型]适用于低压差线性稳压器的软启动系统

说明书

本实用新型揭示了一种适用于低压差线性稳压器的软启动系统，所述软启动系统包括：斜坡电压产生模块，用以产生缓慢斜坡上升的斜坡电压Vramp；电压选择模块，用以选择斜坡电压Vramp或Vref中的最小值Vmin，并输出；电压钳位模块，用以在电源上电的初始阶段，暂时地钳位比较模块的输出电压，通过buffer级限制功率级的输入电压，进而抑制尖峰电流；比较模块，用以比较最小值Vmin和反馈电压Vfb，根据比较结果调整功率级的电流；缓冲级模块，用以提供低阻抗的输出电压Vg_power。本实用新型可减小启动过程的平均电流，同时抑制功率管上出现的短时间尖峰电流，保护LDO及其负载电路，免受尖峰电流带来的电磁干扰问题，同时减小电路烧毁的风险。

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及一种线性稳压器，尤其涉及一种适用于低压差线性稳压器的软启动系统。

背景技术

低压差线性稳压器(LDO,Low Dropout Regulation)因其低噪声、低成本和电路结构简单等优点而广泛应用于可移动电子设备、物联网领域。传统结构的LDO在输出端有一个微法拉量级的片外电容，以帮助环路稳定，同时提供良好的负载瞬态特性。

具有片外电容的LDO在启动过程中，如果不做专门的处理，其功率管上会出现很大的尖峰电流，由此带来烧坏芯片的风险。在中国专利CN104331112A中，提出了一种软启动电路，原理框图如图1所示。该电路主要通过控制LDO的参考电压缓慢上升，增大LDO的启动时间，达到减小功率管的平均电流的目的。

然而实际应用中，误差放大器(EA,ErrorAmplifier)的输出端通常先接一个缓冲级(Buffer)，再接功率级(Power stage)电路，如图2所示。Buffer电路具有很小的输入电容，该电容与EA输出端的阻抗构成高频极点，能够优化LDO的环路稳定性，提高环路单位增益带宽(GBW)。由于电路结构特性，在电源上电的起始阶段，MOS管203和204的栅极电压Vbn比207和208的栅极电压Vg_p上升得更早。

因此，在启动刚开始的很短时间内晶体管204的漏极电流比晶体管208的漏极电流更大，从buffer的输入电容上抽取电流。由于buffer的输入电容很小，buffer的输入端电压则出现短时间的下降。通常会使用PMOS晶体管作为功率级，而buffer输入端电压的下降，传递到功率级，导致功率管PMOS的栅极电压降低，就产生了短时间的大电流I_peak，波形示意如图3所示。图1中的电路只解决了启动过程中平均电流过大的问题，并不能解决尖峰电流的问题。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的启动方式，以便克服现有启动方式存在的上述至少部分缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于低压差线性稳压器的软启动系统，可减小启动过程的平均电流，同时抑制功率管上出现的短时间尖峰电流，保护LDO及其负载电路，免受尖峰电流带来的电磁干扰问题，同时减小电路烧毁的风险。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：

一种适用于低压差线性稳压器的软启动系统，所述软启动系统包括：

斜坡电压产生模块，用以产生缓慢斜坡上升的斜坡电压Vramp；

电压选择模块，其输入端连接所述斜坡电压产生模块的输出端，用以选择斜坡电压Vramp或基准参考电压Vref中的最小值Vmin，并输出；

电压钳位模块，用以在电源上电的初始阶段，暂时地钳位比较模块的输出电压，通过buffer级限制功率级的输入电压，进而抑制尖峰电流；

比较模块，其输入端分别连接所述电压选择模块的输出端、电压钳位模块的输出端及通过检测稳压器输出端电压而产生的反馈电压Vfb，用以比较最小值Vmin和反馈电压Vfb，根据比较结果调整功率级的电流；