电源制造技术

本发明专利技术提供一种具有软启动功能的电源，即使当其负载条件在启动时被设置得较轻的条件下也能够升高其输出ＤＣ电压，而不产生尖头信号。电源包括误差放大器，用于输出与输出直流电压和输出直流电压的目标值之间的误差相对应的误差信号，控制部分，用于根据该误差信号调整向所述负载的供电，和限幅电路，用于在启动过程中输出直流电压超过被设置为低于所述目标值的预定值之后，将所述误差信号的电压限制到预定电平达预定时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从诸如电池之类的DC电源向其输入DC电压、和从 其输出受控DC电压的电源，更具体地讲，涉及电源中的软启动技术。
技术介绍
诸如包括与负载串联的电压控制设备的串联调节器系统和包括开关 设备的开关调节器系统之类的电源转换系统被用于电源。为了使电源向负 载提供稳定的输出DC电压，两种系统的共同之处在于检测和反馈其输出 DC电压。在电源中，当其输出DC电压低于目标值时，其供电增加，而 当输出DC电压高于目标值时，其供电降低。为此，在电源启动时，在输 出DC电压达到目标值期间，将供电增加到容量的极限。结果是，存在着 从电源的输入DC电源产生涌入(inrush)电流的问题。此外，由于以在 输出DC电压超过目标值后降低供电的方式来配置电源，存在着产生向负 载提供超过目标值的过量供电的尖头信号(overshoot)的问题。在启动时使用限制供电的软启动技术来抑制启动时产生的涌入电流。 图11是显示日本专利申请公开No.2005—269838公开的、具有软启动功 能的传统电源的配置电路图。参考图11，诸如电池之类的输入DC电源201产生并输出输入DC电 压Vi。被称为降压转换器的电压转换部分包括幵关晶体管202， 二极管203， 电感器204和输出电容器205。该电压转换部分将输入DC电压Vi转换成 输出DC电压Vo，并将输出DC电压Vo从输出电容器205提供给负载206。 基准电压源207产生基准电压，作为输出DC电压Vo的目标。误差放大 器208放大输出DC电压Vo与基准电压之间的差电压，并输出误差信号 Ve。比较器电路209将输出DC电压Vo与预定值进行比较。该预定值被 设定为，例如，基准电压的95%。PWM (脉宽调制)电路产生并输出驱动脉冲信号，所述驱动脉冲信号的脉冲宽度基于输入至此的误差信号Ve。开关晶体管202根据从PWM 电路210输出的驱动脉冲信号重复ON/OFF操作。由于开关晶体管202重 复ON/OFF操作，使用二极管203对输入DC电压Vi进行斩波和整流， 使用电感器204和输出电容器205进行平滑，从而将输出DC电压Vo提 供给负载206。当开关晶体管202的开关周期中的ON时间的比值(下文 称之为"占空比值")较大时，输出DC电压Vo变高。比较器电路209的 输出被输入到箝位电路2U。在输出DC电压Vo未达到预定值的时段期间， 箝位电路211抑制误差信号Ve上升，从而将误差信号Ve限制到预定值。另外，参考图ll，当输出DC电压Vo低于基准电压时，误差放大器 208产生的误差信号Ve的电压升高，而当输出DC电压Vo高于基准电压 时，误差放大器208产生的误差信号Ve的电压降低。在正常操作期间， 箝位电路211不工作，误差放大器208产生的误差信号Ve被直接输入到 PWM电路210。从PWM电路210输出的驱动脉冲信号的脉冲宽度随着误 差信号Ve的升高而变大。换句话说，当输出DC电压Vo低于基准电压时， 误差信号Ve的电压升高，开关晶体管202的占空比值变得更大，并且输 出DC电压Vo变得更高。相反，当输出DC电压Vo高于基准电压时，误 差信号Ve的电压降低，开关晶体管202的占空比值变小，输出DC电压 Vo变低。通过该反馈操作，控制输出DC电压Vo，以使其等于基准电压。另一方面，在启动过程中，由于输出DC电压Vo未达到预定值(基 准电压的95%)，箝位电路211工作，以将输入到PWM电路210的误差 信号Ve的电压限制到箝位电压。实际上，由于将低于具有高电位的误差 信号Ve的电压的箝位电压输入到PWM电路210，开关晶体管202的占空 比值变小，并且限制了供电。结果是，在传统电源中防止了涌入电流的产 生。当输出DC电压Vo达到电源中的预定值(基准电压的95%)时，释 放对供电的限制，操作转变到将输出DC电压Vo调整到基准电压的正常 操作。然而，虽然在具有传统软启动功能并被如上所述配置的电源中能够限 制涌入电流，当输出DC电压Vo达到预设电压之后释放对供电的限制时， 在负载206较轻的情况下，在输出DC电压Vo中产生尖头信号。为了解决该问题，有一种在启动之后持续供电限制以限制涌入电流的方法。然而， 在用于抑制尖头信号的供电限制等级低于用于限制涌入电流的供电的限 制等级的情况下，该方法存在着不能充分抑制尖头信号的问题。本专利技术的一个方面是提供一种能够确保执行软启动操作的电源，更具 体地讲，提供一种具有软启动功能的电源，即使在启动时设置负载较轻时， 也能够升高输出DC电压，而不产生尖头信号。
技术实现思路
为了实现上述目的，根据本专利技术第一方面的电源，用于将输入DC电压转换成输出DC电压，并向负载供电，包括误差放大器，用于输出与所述输出DC电压和所述输出DC电压的目标值之间的误差相对应的误差信号，控制部分，用于根据所述误差信号调整向所述负载的供电，和 限幅电路，用于在启动过程中所述输出DC电压超过被设置为低于所述目标值的预定值之后，将所述误差信号的电压限制到预定电平达预定时间。通过如上所述配置的电源，当在启动时设置负载状况较轻时，输出DC 电压能够升高，而不产生尖头信号。根据本专利技术第二方面的电源可以被配置成使得根据第一方面的限幅 电路将误差信号的电压限制到第一预定电平，直到输出DC电压在启动过 程中达到被设置为低于目标值的预定值，和在输出DC电压在启动过程中 超过被设置为低于目标值的预定值之后，将误差信号的电压限制为第二预 定电平达预定时间。根据本专利技术第三方面的电源可以被配置成使得根据第二方面的限幅 电路包括比较器电路，用于将所述输出DC电压与被设置为低于目标值的 所述预定值进行比较；第一箝位电路，用于根据所述比较器电路的输出， 将所述误差信号的电压限制到第一预定电平，直到所述输出DC电压在启 动过程中达到被设置为低于所述目标值的所述预定值；和第二箝位电路， 用于在所述输出DC电压在启动过程中超过被设置为低于所述目标值的所 述预定值之后，根据所述比较器电路的输出，将所述误差信号的电压限制9到第二预定电平达预定时间。根据本专利技术第四方面的电源可以被配置成使得根据第三方面的第二箝位电路在启动时的输出DC电压超过被设置为低于目标值的预定值之后，根据比较器电路的输出，将误差信号的电压限制到第二预定电平达预定时间，和当输出DC电压在启动过程中与目标值之间的误差变成基准电压或 更低时，释放到第二预定电平的限制。根据本专利技术第五方面的电源可以被配置成使得根据第二方面的限幅 电路包括第一比较器电路，用于将输出DC电压与被设置为低于目标值的 第一值进行比较；第二比较器电路，用于将输出DC电压与被设置为低于 目标值且高于第一值的第二值进行比较；第一箝位电路；用于根据第一比 较器电路的输出，将误差信号的输出限制到第一预定电平，直到输出DC 电压在启动过程中达到被设置为低于目标值的第一值；和第二箝位电路， 用于在输出DC电压在启动过程中超过被设置为低于目标值的第一值之后， 根据第一比较器电路的输出，将误差信号的电压限制到第二预定电平达预 定时间，根据第二比较器电路的输出释放到第二预定电平的限制。根据本专利技术第六方面的电源可以被配置成使得根据第一和第二方面 的预定时间被设置为在所述输出DC电压超过被设置为低于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源，用于将输入直流电压转换成输出直流电压，并向负载供电，包括：误差放大器，用于输出与所述输出直流电压和所述输出直流电压的目标值之间的误差相对应的误差信号，控制部分，用于根据所述误差信号调整向所述负载的供电，和限幅电路，用于在启动过程中所述输出直流电压超过被设置为低于所述目标值的预定值之后，将所述误差信号的电压限制到预定电平达预定时间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：明石裕树，石井卓也，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]