[發明專利]用于對具有預充電輸出的功率轉換器進行軟啟動的系統和方法

有效

• 申請號: 201210034640.5
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102710113B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: S·D·埃文斯;B·M·杜杜曼;C·C·馬尼恩
• 申請（專利權）人: 英特賽爾美國有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 毛力

優先權要求

本申請要求2011年2月11日提交的美國臨時專利申請61/441,784以及2011年12月15日提交的美國臨時專利申請61/576,174的優先權，以上申請通過引用結合在本文中。

技術領域

本發明一般涉及功率轉換器，尤其涉及用于這類轉換器的改進的軟啟動電路以及方法。

背景技術

通常通過在電壓基準VREF從接地斜變至預定啟動電壓VBOOT時將VOUT調節為VREF來對功率轉換器進行軟啟動。在大多數情況下，這目的是為了生成受控的平滑軟啟動斜變，其不會在輸出電流I_L中導致任何非受控尖峰，或在VOUT上導致任何大電壓沖擊。如果功率轉換器的輸出節點被預偏置或預充電以使得VOUT大于0伏，特別地如果VOUT被預充電至比VBOOT更高的電壓電平，則這樣的任務十分困難。例如，這會在由轉換器所供電的負載的操作(諸如，中央處理單元CPU負載的超頻)使得VOUT已經被增加到超過其正常規定電平時發生。當轉換器被關閉時，輸出負載可具有低漏電流，并因此輸出電壓VOUT會非常緩慢地下降，因而轉換器的輸出節點長時間保持在高于常規電壓電平下的預偏置。如果轉換器此時被軟啟動，則其輸出節點預偏置的結果可能是產生大輸出電流尖峰和/或電壓沖擊，這在附連到轉換器輸出的負載中導致不利的結果，諸如，CPU負載被鎖止。

發明內容

在一個實施例中，用于對電壓發生器進行軟啟動的方法包括如下步驟：禁用輸出驅動器；檢測輸出節點上的電壓；將基準電壓以受控速率從預定第一電平開始斜變，直到基準電壓達到第二電平，該第二電平是輸出節點電壓的預定函數；當基準電壓達到所述第二電平時使能輸出驅動器；以及將基準電壓和輸出節點電壓以受控速率斜變到啟動電壓電平。

在另一個實施例中，用于帶有輸出節點的輸出電壓發生器的軟啟動電路包括：輸出驅動器；第一電壓發生器，用于生成基準電壓；斜坡發生器，用于使第一電壓發生器將基準電壓以受控速率從預定第一電壓電平開始斜變；以及第一比較器，用于將所述輸出節點上的電壓與所述基準電壓進行比較，并當所述輸出節點上的電壓基本上不等于所述基準電壓時生成第一信號，并當所述輸出節點上的電壓基本上等于所述基準電壓時生成第二信號，所述第一信號使得所述輸出驅動器被禁用，所述第二信號使得所述斜坡發生器將基準電壓斜變到啟動電壓電平并使能所述輸出驅動器以使得所述輸出節點上的電壓以受控速率被斜變到所述啟動電壓電平。

附圖說明

將下面的描述與附圖一起結合考慮，可以更為清晰地理解本發明的特征、優點和益處，附圖只是為了示范目的，并且不旨在限制本發明，在附圖中：

圖1示出了結合有軟啟動電路的系統，軟啟動電路對預偏置(也稱為：預充電)輸出負載進行補償；

圖2是根據一個實施例的電壓發生器的示意圖和框圖，該電壓發生器可操作用于軟啟動至預偏置輸出；

圖3是示出了當軟啟動至預偏置輸出時圖2的電壓發生器的若干信號的電壓和邏輯電平相對于時間而繪制的時序圖，其中輸出電壓電平初始低于啟動電壓；

圖4是示出了當軟啟動至預偏置輸出時圖2的電壓發生器的若干信號的電壓和邏輯電平相對于時間而繪制的時序圖，其中輸出電壓電平初始高于啟動電壓；

圖5是示出用于對具有預偏置輸出的電壓發生器進行軟啟動的方法的實施例的流程圖；

圖6是時序圖，示出當軟啟動至包括1.5V的預偏置輸出電源(VOUT)的預偏置輸出時對與圖2的電壓發生器相關聯的斜坡電壓、輸出電壓、輸出電感電流以及“功率良好”信號的仿真，其中啟動電壓(VBOOT)是1.2V；

圖7是示出了當軟啟動至預偏置輸出時圖2的電壓發生器的若干信號的電壓和邏輯電平相對于時間而繪制的時序圖，其中輸出電壓電平初始高于啟動電壓并且VREF從大于VBOOT或VOUT的預定電壓向下斜變；

圖8是根據另一個實施例的電壓發生器的示意圖和框圖，該電壓發生器可操作用于軟啟動至預偏置輸出；以及

圖9是根據另一個實施例的電壓發生器的示意圖和框圖，該電壓發生器可操作用于軟啟動至預偏置負載。

具體實施方式