[發明專利]帶nF級電容負載的啟動電路有效

申請號：	201610015808.6	申請日：	2016-01-11
公開（公告）號：	CN105490515B	公開（公告）日：	2018-02-23
發明（設計）人：	趙亞妮	申請（專利權）人：	中國電子科技集團公司第十研究所
主分類號：	H02M1/36	分類號：	H02M1/36;H02M1/34
代理公司：	成飛(集團)公司專利中心51121	代理人：	郭純武
地址：	610036 四川***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	nf 電容負載啟動電路
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種模擬電源芯片電路，具體涉及一種模擬電源芯片內部寄生負載電容約nF級的帶nF級電容負載啟動電路。

背景技術

在傳統的芯片啟動電路中，整個電路一上電時電容充電有一個6-7A大的沖擊電流。隨著技術的發展，芯片中都加入了軟啟電路，以使芯片啟動時的浪涌電流在可控范圍內。但是一般都是針對芯片內部寄生負載電容是1-2pF的小電容設計的。當負載電容為功率管的柵極時，其寄生的負載電容將是nF級別的，依然存在啟動過程存在大浪涌電流的問題，甚至造成導致整個芯片不能正常工作，輸出電壓不能正常啟動。

發明內容

本發明的目的針對上述現有技術存在的不足之處，提供一種運行穩定，能夠減少浪涌電流，并能使芯片在啟動過程中不從輸入電壓源抽取大電流，從而保證芯片正常啟動，輸出電壓平緩上升到輸入電壓源電壓值的帶nF級電容負載啟動電路。

本發明的上述目的可以通過以下措施來達到，一種帶nF級電容負載的模擬電源芯片啟動電路，包括：功率管、帶nF級電容負載、比較器、二極管、電流源、參考電壓源V_REF和輸入電壓源1，輸入電壓源2，其特征在于：比較器輸入正端接二極管D1的正端，輸入負端接參考電壓源V_REF，輸出端V_ENCP電連接電荷泵，電荷泵輸出接功率管的柵極；電流源從輸入電壓源1抽取電流，并經二極管D1后連接功率管的柵極；功率管的漏極電連接輸入電壓源2，源極接輸出電壓V_OUT，帶nF級電容負載連接輸出電壓V_OUT到地；當比較器輸出端V_ENCP為高時，電荷泵工作，當V_ENCP為低時電荷泵不工作。

優化的，所述的電流源值為1uA。

優化的，所述的電流源由PMOS電流鏡實現。

優化的，所述的參考電壓源比電壓源1低0.5V。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果。

運行穩定，能夠減少浪涌。本發明采用比較器輸入正端接二極管D1的正端，輸入負端接電壓源VREF，輸出端VENCP電連接電荷泵，電荷泵輸出接功率管的柵極；電流源從輸入電壓源1抽取電流，并經二極管D1后連接到功率管的柵極；功率管的漏極電連接輸入電壓源2，源極接輸出電壓VOUT，帶nF級電容負載連接輸出電壓VOUT到地組成的帶帶nF級電容負載啟動電路運行穩定，相對于傳統電路僅需要從VIN抽取的電流為原來的五分之一，大大減少了浪涌電流，可使芯片正常完成啟動工作，輸出電壓平緩上升到輸入電壓源電壓值。

附圖說明

圖1是本發明提出的帶帶nF級電容負載啟動電路原理框圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明；應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，一種帶nF級電容負載的模擬電源芯片啟動電路，包括：電荷泵電路，功率管，帶nF級電容負載，比較器，二極管，電流源和輸入電壓源1，輸入電壓源2，參考電壓源V_REF，其中：比較器輸入正端接二極管D1的正端，輸入負端接參考電壓源V_REF，輸出端V_ENCP電連接電荷泵，電荷泵輸出接功率管的柵極；電流源從輸入電壓源1抽取電流，并經二極管D1后連接到功率管的柵極；功率管的漏極電連接輸入電壓源2，源極接輸出電壓V_OUT，帶nF級電容負載連接輸出電壓V_OUT到地；當比較器輸出端V_ENCP為高時，電荷泵工作，當V_ENCP為低時電荷泵不工作；其中，電流源由PMOS電流鏡實現，優化的電流源值為1uA；所述的參考電壓源比電壓源1低0.5V。

實施例1

為了使本發明解釋清楚，假設V_IN=5V, V_REF=4.5V電荷泵輸出穩定時為10V，電流源為1uA，本領域技術人員應該明白上述所述值僅是為了解釋本發明并不是限定本發明。

帶帶nF級電容負載啟動電路的啟動過程分兩個階段完成，第一階段，比較器正端輸入電壓V1<V_REF時，電荷泵不工作，功率管MOS的柵極電壓V_GATE由一個電流源通過二極管D1對其充電，由于功率管MOS柵極寄生電容比較大，則V_GATE緩慢上升，此時V_OUT跟隨V_GATE線性上升，此過程V_OUT一直比V_GATE小一個MOS管閾值電壓，V_OUT上升到約4V；第二階段當V1>V_REF時，比較器輸出為的高電平信號V_ENCP，電荷泵電路開始工作，此時V_GATE快速上升到10V，V_OUT值快速從4V上升到5V，二極管D1工作在截止狀態，同時起耐壓作用，防止V1從V_GATE出抽取電流。由于電荷泵開啟時，V_OUT僅需要變化1V，相對于傳統電路僅需要從V_IN抽取的電流為原來的五分之一，大大減少了浪涌電流，可使芯片正常完成啟動工作。