在预充电模式抑制电压转换器输入电流突增的装置及方法制造方法及图纸

一种在预充电模式抑制电压转换器输入电流突增的装置，其中，电压转换器包括一连接在该转换器输出端的电容，在预充电模式下，一来自该转换器输入端的输入电流对该电容充电。一种在预充电模式下抑制该输入电流突增的装置及方法，包括在该预充电模式下控制该输入电流的上限值，并逐渐增加该上限值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电压转换器，特别是关于一种在预充电模式抑制电压转换器输入电流突增(inrush)的装置。
技术介绍
在目前的电子装置中，大部分都是利用电压转换器来提供 电压源。图1是传统的升压式电压转换器100，其中电感L连接 在输入端VIN及节点106之间，晶体管104连接在节点106及 接地GND之间，电容CIN连接在输入端VIN及接地GND之间， 二极管ZD连接在节点106及电容COUT之间，升压控制电路102 切换晶体管104以将输入电压VIN转换为输出电压VOUT给负载 RL。然而，在目前的电子装置中，大部分都具有输入电压过低 锁定(UnderVoltage LockOut; UVLO)功能，其在输入电压过低 时会自动关闭输出，因此，转换器100在刚接上VIN端时，可 能会因为转换器100的输出电压VOUT的初始值过低而使输入电 压VIN突降造成使用相同VIN的其它电子装置自动关闭，故在 转换器100刚启动时会先进入预充电模式将电容COUT充至一默 认值，例如电压VIN。然而，在转换器100停机一段时间后启动，或将其热插拔 (hot plug)连接至输入电压VIN时，输入电流Iin将因对电容 CIN及C0UT充电而突增，当对这些电容充电的输入电流Iin过 大时可能会使VIN端电压突降造成其它电子装置自动关闭。图2 是现有的升压式电压转换器200，其中电感L连接在输入端VIN 及节点206之间，晶体管204连接在节点206及接地GND之间， 电容CIN连接在输入端VIN及接地GND之间，晶体管208连接附图说明图1是应用了第1专利技术的马达的结构图。图2 U)、图2 (b)分别是应用了第1专利技术的转子的纵向剖视图和沿A-A' 线的剖视图。图3是表示应用了第1专利技术的转子的制造方法的工序图。 图4是在图3所示的制造方法中使用的纤维层的说明图。 图5 (a)、图5 (b)、图5 (c)分别是应用了第l专利技术的马达中使分割 永磁体的圆弧角变为120° 、 150° 、 180°时感应电压的波形图，图5 (d)是在节点206及电容COUT之间，电流限制控制电路(过电流控制 电路)210连接升压控制电路202及晶体管208，升压控制电路 202切换开关晶体管204及208以将输入电压VIN转换为输出电 压VOUT给负载RL。当转换器200热插拔连接至输入电压VIN 时，转换器200将进入预充电模式，在预充电模式下，电流限 制控制电路210将提供一信号至晶体管208的闸极，以限制对 电容COUT充电的输入电流Iin的上限值，然而，由于转换器200 中对电容COUT充电的输入电流Iin的上限值是固定的，故也限 制了负载RL的上限，若增加输入电流Iin限流上限值将使抑制 输入电流Iin电流突增的效果降低。因此， 一种对任何负载做预充电并能有效抑制电压转换器 输入电流突增的新装置，乃为人们所期望的。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提出一种在预充电模式抑制电压转换 器输入电流突增的装置及方法。一电压转换器包括一连接在该转换器输出端的电容，在预 充电模式下， 一来自该转换器输入端的输入电流对该电容充电。 根据本专利技术， 一种在该预充电模式下能调整该输入电流的上限 值的装置及方法，包括一晶体管耦接在该转换器的输入端及该 电容之间，用以限制该输入电流的上限值，以及一控制电路在 该预充电模式下改变加在该晶体管闸极上的电压以调整该上限 值。附图简单说明图1是传统的升压式电压转换器； 图2是现有的升压式电压转换器； 图3是本专利技术的实施例；图4是图1、图2及图3中转换器100、 200及300在预充 电模式下且无载情况下输入电流Iin的波形图5是图1、图2及图3中转换器100、 200及300在预充 电模式下且负载RL=10 ohm情况下输入电流Iin的波形图6是图1、图2及图3中转换器100、 200及300在预充 电模式下且输出端V0UT为预短路(pre-short)情况下输入电流 Iin的波形图7显示图3中电流限制可变控制电路310的第一实施例； 图8显示图3中电流限制可变控制电路310的第二实施例；以及图9显示图3中电流限制可变控制电路310的第三实施例。 具体实施例方式图3是本专利技术的实施例，在升压式电压转换器300中，电 感L连接在输入端VIN及节点306之间，晶体管304连接在节 点306及接地GND之间，电容CIN连接在输入端VIN及接地GND 之间，晶体管308连接在节点306及电容COUT之间，电流限制 可变控制电路(电流限制渐增控制电路)310连接升压控制电路 302及晶体管308，升压控制电路302切换开关晶体管304及308 以将输入电压VIN转换为输出电压VOUT给负载RL，其中晶体管 308及电流限制渐增控制电路310组成一可变限流装置，在预充 电模式下，该可变限流装置以可变方控制输入电流Iin的上限 值。当转换器300热插拔连接至输入电压VIN而进入预充电模 式时，晶体管308限制对电容COUT充电的输入电流Iin的上限 值以防止输入电流Iin突增。在本专利技术中，输入电流Iin之上 限为可变而非固定，在本实施例中，是将该上限值安排成渐增 变化。由于晶体管308为PMOS晶体管，故电流限制可变控制电 路310提供一逐渐降低的电压至晶体管308的闸极，以使输入 电流Iin的上限逐渐增加。虽然在实际应用中，渐增变化较为 实用，但如以其它方式变化输入电流Iin之上限，亦属本专利技术 之范围。图4是图1、图2及图3中转换器100、 200及300在预充电模式下且无载情况下输入电流Iin的波形图，其中波形400 为转换器100的输入电流Iin，波形402为转换器200的输入电 流Iin，波形404为转换器300的输入电流Iin。当转换器100、 200及300热插拔连接至输入电压VIN时，如时间0us所示，转 换器100、 200及300的输入电流Iin因电容CIN产生突增，在 对电容CIN充电完成后，输入电流Iin跟着对电容COUT充电， 转换器100由于没有限制对电容COUT充电的输入电流Iin大小， 因此输入电流Iin再次突增，如波形400所示，转换器200由 于设置了一上限值来限制对电容COUT充电的输入电流Iin，因 此输入电流Iin没有出现很大的突增，如波402所示，转换器 300由于设置一渐增的上限值来限制对电容COUT充电的输入电 流Iin，因此输入电流Iin是逐渐增加的，并没有出现突增的情 况，如波形404所示。图5是图1、图2及图3中转换器100、 200及300在预充 电模式下且负载RL二IO ohm情况下输入电流Iin的波形图，其 中波形500为转换器100的输入电流Iin，波形502为转换器 200的输入电流Iin，波形504为转换器300的输入电流Iin。 当转换器100、 200及300热插拔连接至输入电压VIN时，如时 间Oms所示，转换器100、 200及300的输入电流Iin因电容CIN 产生突增，在对电容CIN充电完成后，输入电流Iin跟着对电 容COUT充电，转换器100由于没有限制对电容COUT充电的输 入电流Iin大小，因此输入电流Iin再次突增，如波形500所 示，转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在预充电模式抑制电压转换器输入电流突增的装置，该转换器包括一连接在该转换器输出端的电容，在该预充电模式下，一来自该转换器输入端的输入电流对该电容充电，该装置包括：　一第一晶体管，耦接在该转换器的输入端及该电容之间，用以限制该输入电流的上限值；以及　一控制该第一晶体管闸极电压的电流限制可变控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江云祺，朱冠任，陈健生，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]