[發(fā)明專利]利用脈頻和脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)電路及軟啟動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010198187.2
• 申請(qǐng)日: 2010-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN102280994A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳后鵬;王倩;宋志棠;蔡道林;富聰;丁晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H02M1/36
• 分類號(hào): H02M1/36
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 王松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電路領(lǐng)域，涉及一種利用脈頻和脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)電路及軟啟動(dòng)方法。

背景技術(shù)

在集成電路的啟動(dòng)過程中，集成電路芯片內(nèi)部不同電路模塊的工作順序是非常重要的，有時(shí)會(huì)影響芯片的功能，特別是對(duì)于電源管理芯片。如果啟動(dòng)時(shí)的脈沖電流太大，在芯片的啟動(dòng)過程中這種瞬態(tài)脈沖大電流會(huì)把芯片燒壞。特別是對(duì)于控制大電流工作的芯片，這種現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重。所以為了芯片的安全工作，一般在電源管理芯片內(nèi)部設(shè)有軟啟動(dòng)電路。

軟啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方法很多。一種方法是對(duì)設(shè)定的電容充電，當(dāng)電容上的電壓充到一定值時(shí)，內(nèi)部電路的工作點(diǎn)建立，驅(qū)動(dòng)開關(guān)閉合，電路開始正常工作；另一種方法是采用計(jì)數(shù)的方法，每計(jì)數(shù)一次，電壓升高一個(gè)水平，逐步升高控制電壓的大小，直到完成計(jì)數(shù)，控制電壓達(dá)到最大，電路開始正常工作。在開關(guān)電源電路中，為了避免功率管承受瞬態(tài)大電流的沖擊，需要芯片控制電路輸出的信號(hào)，進(jìn)而控制功率管中的電流逐步增大，這也是一種軟啟動(dòng)方法。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，普遍的做法是采用脈寬調(diào)制方法，逐步增大控制脈沖的占空比，直到電路正常工作。在脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)電路中，如果脈沖速度過大，或者開始時(shí)占空比太大，功率管中也會(huì)產(chǎn)生大的瞬態(tài)起始電流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種利用脈頻和脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)電路，該電路可以防止在電路啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬態(tài)大電流；

此外本發(fā)明還提供一種利用脈頻和脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種利用脈頻和脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)電路包括脈寬調(diào)制電流源電路，脈頻調(diào)制電流源電路，振蕩器電路，時(shí)序控制電路，采樣反饋電路；所述脈寬調(diào)制電流源電路與一振蕩器電路相連，用以控制所述振蕩器電路輸出脈沖的占空比，使占空比逐步增大；所述脈頻調(diào)制電流源電路與一振蕩器電路相連，用以控制所述振蕩器電路輸出脈沖的頻率，使頻率逐步擴(kuò)大；所述振蕩器電路與一時(shí)序控制電路相連，用以產(chǎn)生脈寬和頻率都逐步擴(kuò)大的脈沖，進(jìn)而控制所述時(shí)序控制電路；所述時(shí)序控制電路與所述脈寬調(diào)制電流源電路和脈頻調(diào)制電流源電路分別相連，用以分別調(diào)控所述脈寬調(diào)制電流源電路和脈頻調(diào)制電流源電路；所述采樣反饋電路的輸入端與所述振蕩器電路的輸出端相連，采樣反饋電路的輸出端與所述時(shí)序控制電路相連，用以采樣系統(tǒng)的負(fù)載狀況，進(jìn)而使系統(tǒng)選擇脈寬調(diào)制的工作方式或脈頻調(diào)制的工作方式。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述脈寬調(diào)制電流源電路包括NMOS管MN1，NMOS管MN2，電流鏡電路A，PMOS管MP1；NMOS管MN1的漏極與一電流源的正極相連；NMOS管MN2的漏極與NMOS管MN1的源極相連；電流鏡電路A分別與所述NMOS管MN1、NMOS管MN2的柵極相連；PMOS管MP1的漏極與所述電流鏡電路A的輸出端相連，PMOS管MP1的源極與所述電流源的負(fù)極相連。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述脈頻調(diào)制電流源電路包括2路鏡像電路；其中一路鏡像電路用以為所述振蕩器電路的充放電電容C提供充電電流，包括一與所述PMOS管MP1鏡像連接的PMOS管MP3；另一路鏡像電路用以為所述振蕩器電路的充放電電容C提供放電通路，包括PMOS管MP2，NMOS管MN3，NMOS管MN4，電流鏡電路B；其中，PMOS管MP2與所述PMOS管MP1鏡像連接；NMOS管MN3的漏極與所述PMOS管MP2的漏極相連；NMOS管MN4的漏極與所述NMOS管MN3的源極相連；電流鏡電路B的輸入端分別與所述NMOS管MN3和NMOS管MN4的柵極相連。

作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選方案，所述采樣反饋電路包括驅(qū)動(dòng)電路，PMOS管MP；驅(qū)動(dòng)電路與所述振蕩器電路的輸出端相連；PMOS管MP的柵極與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，PMOS管MP的源極與所述時(shí)序控制電路相連。

一種利用脈頻和脈寬調(diào)制的軟啟動(dòng)電路的軟啟動(dòng)方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一，電路啟動(dòng)，脈寬調(diào)制電流源電路控制所述振蕩器電路輸出脈沖的占空比，使占空比逐步增大；脈頻調(diào)制電流源電路控制所述振蕩器電路輸出脈沖的頻率，使頻率逐步擴(kuò)大；

步驟二，振蕩器電路在所述脈寬調(diào)制電流源電路和所述脈頻調(diào)制電流源電路的控制下產(chǎn)生脈寬和頻率都逐步擴(kuò)大的輸出脈沖；

步驟三，時(shí)序控制電路接收所述振蕩器電路的輸出脈沖，然后分別調(diào)控所述脈寬調(diào)制電流源電路和脈頻調(diào)制電流源電路；

步驟四，啟動(dòng)結(jié)束，系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，采樣反饋電路采樣系統(tǒng)的負(fù)載狀況，進(jìn)而使系統(tǒng)選擇脈寬調(diào)制的工作方式或脈頻調(diào)制的工作方式。