[發(fā)明專利]一種基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010780975.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111917307B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任俊;連穎;黃亮;佘卓家;明鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京新雷能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/337
• 分類號(hào): H02M3/337;H02M3/335;H02M1/36
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，適用于功率管源極接地的開(kāi)關(guān)電源變換器電路；

所述軟啟動(dòng)電路包括步進(jìn)電流源產(chǎn)生模塊和晶體管電流控制模塊，所述步進(jìn)電流源產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生一個(gè)電流值逐漸遞增的電流作為鏡像電流源；

所述晶體管電流控制模塊包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一PMOS管和控制單元，第一NMOS管的柵極連接第一PMOS管的柵極和啟動(dòng)控制信號(hào)，其漏極連接第一PMOS管的漏極和第二NMOS管的柵極，其源極連接第二NMOS管的源極并接地；

所述啟動(dòng)控制信號(hào)僅在所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路啟動(dòng)過(guò)程中為低電平；

第三NMOS管的柵極連接第二NMOS管的漏極和所述鏡像電流源，其漏極連接電源電壓，其源極連接第一PMOS管的源極；

所述控制單元包括第二PMOS管和第四NMOS管，第二PMOS管的源極連接第三NMOS管的源極，其柵極連接第四NMOS管的柵極和所述功率管的柵極控制信號(hào)，其漏極連接第四NMOS管的漏極并作為所述控制單元的輸出端連接所述功率管的柵極；第四NMOS管的源極接地；

通過(guò)設(shè)置第二NMOS管與所述功率管的寬長(zhǎng)比將所述鏡像電流源的電流鏡像給所述功率管，從而對(duì)所述功率管限流，實(shí)現(xiàn)所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路軟啟動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述步進(jìn)電流源產(chǎn)生模塊包括基準(zhǔn)電流源、第三PMOS管和多個(gè)鏡像單元，第三PMOS管的柵極和漏極連接所述基準(zhǔn)電流源，其源極連接所述電源電壓；

所述多個(gè)鏡像單元分別與第三PMOS管構(gòu)成電流鏡結(jié)構(gòu)，每個(gè)所述鏡像單元包括第四PMOS管和第五NMOS管，第四PMOS管的柵極連接第三PMOS管的柵極，其源極連接所述電源電壓，其漏極連接第五NMOS管的漏極，第五NMOS管的源極連接所述步進(jìn)電流源產(chǎn)生模塊的輸出端；通過(guò)控制多個(gè)鏡像單元中的第五NMOS管依次導(dǎo)通，使得所述步進(jìn)電流源產(chǎn)生模塊輸出電流值逐漸遞增的電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述步進(jìn)電流源產(chǎn)生模塊包括但不限于負(fù)反饋電流鏡結(jié)構(gòu)或威爾遜電流鏡結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述控制單元的數(shù)量由所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路中功率管的數(shù)量決定；

所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路為推挽式變換器時(shí)，所述推挽式變換器包括兩個(gè)功率管，則所述晶體管電流控制模塊內(nèi)設(shè)置兩個(gè)控制單元，兩個(gè)控制單元的輸出端分別連接所述推挽式變換器中兩個(gè)功率管的柵極；

所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路為反激式變換器時(shí)，所述反激式變換器包括一個(gè)功率管，所述晶體管電流控制模塊內(nèi)設(shè)置一個(gè)輸出端連接反激式變換器中功率管柵極的控制單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述第二NMOS管和所述功率管采用結(jié)構(gòu)相同、參數(shù)相同的同種MOS管。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，在所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路啟動(dòng)后，所述軟啟動(dòng)電路能夠用于對(duì)所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，設(shè)置過(guò)流檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路是否出現(xiàn)短路導(dǎo)致過(guò)流，當(dāng)檢測(cè)到短路情況發(fā)生時(shí)將所述啟動(dòng)控制信號(hào)翻低，使得所述軟啟動(dòng)電路對(duì)所述功率管限流。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5或6所述的基于電流鏡限流的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電源變換器電路的輸入電源經(jīng)過(guò)低壓差線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生所述電源電壓。