[发明专利]一种应用于DC-DC转换器的软启动电路

说明书

本发明涉及一种应用于DC‑DC转换器的软启动电路，包括偏置电流产生电路、窄脉冲时钟产生器、斜坡电压产生器、第一比较器和二选一电路。其中，偏置电流产生电路用于产生固定偏置电流；窄脉冲时钟产生器用于产生窄脉冲时钟信号；斜坡电压产生器用于产生斜坡电压；第一比较器用于比较斜坡电压和外部基准电压，并输出使能信号；二选一电路，根据使能信号选择并输出斜坡上升基准电压。本发明的软启动电路通过窄脉冲时钟信号，控制斜坡电压产生器中电容间歇性充电，控制斜坡电压的上升速度，延长软启动时间。通过电路配置，能够减小所需的电容值，减小电容器尺寸和电路尺寸，进而实现软启动电路中电容的全集成。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，具体涉及一种应用于DC-DC转换器的软启动电路。

背景技术

随着通讯、计算机和消费电子等领域的快速发展，电源管理的需求量也越来越大。但是在启动过程中，DC-DC转换器容易产生浪涌电流和输出电压过冲，从而损坏功率晶体管、后续电路甚至供电电池。为防止此种情况，最常用的方法是应用软启动电路，该电路能够控制DC-DC转换器输出电压从零到目标值的斜升速度。如图1中的(a)所示，传统的软启动电路应用一个电流源对一个电容器进行充电，以限制误差放大器的参考电压V_REF的上升速度，V_REF波形如图1中的(b)所示。使DC-DC转换器的占空比信号将从零逐渐增加到标称值，因此可以抑制浪涌电流和输出电压过冲。

然而，由于参考电压V_REF需要以相对较小的速率上升，则需要较大的电容值来实现该方法，因此传统的软启动电路中电容难以集成在芯片内部，使得整体成本和电路尺寸增加。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种应用于DC-DC转换器的软启动电路。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种应用于DC-DC转换器的软启动电路，包括偏置电流产生电路、窄脉冲时钟产生器、斜坡电压产生器、第一比较器和二选一电路，其中，

所述偏置电流产生电路分别连接所述窄脉冲时钟产生器的输入端和所述斜坡电压产生器的输入端，所述偏置电流产生电路用于产生固定偏置电流；

所述窄脉冲时钟产生器连接所述斜坡电压产生器的时钟信号输入端，用于产生窄脉冲时钟信号clk；

所述斜坡电压产生器连接所述第一比较器的同相输入端，用于根据所述窄脉冲时钟信号clk产生斜坡电压V_SS；

所述第一比较器的反相输入端输入外部基准电压V_REF，输出端与所述二选一电路连接，用于对所述斜坡电压V_SS和所述外部基准电压V_REF进行比较，并根据比较结果输出使能信号EN；

所述二选一电路，用于根据所述使能信号EN选择并输出斜坡上升基准电压V_{REF_SS}。

在本发明的一个实施例中，所述偏置电流产生电路包括，第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一NMOS管的栅极输入所述外部基准电压V_REF，所述第一NMOS管源极分别连接所述第二NMOS管的源极和所述第一电阻的第一端，所述第一电阻第二端连接接地端，所述第一NMOS管的漏极分别连接所述第一PMOS管的漏极和栅极；

所述第二NMOS管的栅极分别连接所述第三NMOS管的源极和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻第二端连接所述接地端，所述第二NMOS管的漏极分别连接所述第三NMOS管的栅极和所述第二PMOS管的漏极；所述第三NMOS管的漏极连接所述第三PMOS管的漏极；