【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源管理，特别涉及一种用于功率转换器的软启动电路和功率转换器。
技术介绍
1、随着电力电子产品的需求和半导体技术的发展，电源管理芯片被广泛应用于通信、消费、计算等领域。dc-dc转换器属于电源管理芯片中最常见的一种，通常包括一个或更多个开关，其被选择性致动以基于接收的dc输入提供受控的dc输出电压或电流，通过控制脉冲宽度或者根据误差信号提供至转换器的一个或多个开关的信号的时间来调节电路的输出功率。dc-dc转换器电路中存在大量的电容器，这些电容器通常与受驱动负载并联连接在转换器的输出处，从而稳定转换器输出电压并提供用于负载电流的源。然而，在电路上电时，输出电容器首先被放电，且此时输出电压和期望值之间的差值较大，导致脉冲宽度调节控制提供大量的电流值输出，导致输出电容器在启动期间出现较大的浪涌电流，这可能会损坏输出电容器，影响电路的稳定性。因此，需要软启动技术对dc-dc转换器的启动过程进行控制，从而限制在启动期间提供至输出电容器的浪涌电流。
2、图1示出了根据现有技术的一种功率转换器的电路示意图。dc-dc转换器100包括功率电路和控制电路，功率电路包括串联连接在输入端和接地端之间的功率开关mx和二极管d1，电感lx连接在功率开关mx和二极管d1的中间节点和输出端之间，输出电容cout连接在输出端和接地端之间。dc-dc转换器100的输入端接收输入电压vin，输出端提供输出电压vout。dc-dc转换器100的控制电路用于向功率开关mx提供开关控制信号。
3、在dc-dc转换器100的控制电路
4、一般的软启动电路可以采用图2的结构，图3示出了现有的软启动电路的波形示意图。如图2所示，软启动电路140包括电流源iss、电容器css、nmos晶体管m1以及电阻r1和r2。其中，电流源iss和电容器css串联连接在电源电压vdd和地之间，nmos晶体管m1、电阻r1和电阻r2串联连接在dc-dc转换器内部的带隙基准电压vbg和地之间，nmos晶体管m1的栅极与电容器css的一端连接于a点，电阻r1和r2依次连接于nmos晶体管m1的源极和地之间，电阻r1和r2之间的e点为误差放大器ea的参考电位输出端。
5、在现有的软启动电路140中，使用电流源iss给电容器css进行充电，在电容器css的一端产生一个线性上升的电压va，当该电压va高于nmos晶体管m1的阈值电压后，nmos晶体管m1开启，软启动电压信号vss缓慢上升，最终上升至带隙基准电压vbg通过电阻分压得到的固定的电压值。
6、然而，现有的软启动电路通常只能提供固定或预定的软启动时间，在该软启动时间期间，电路的输出电流被限制，并且针对不同的应用，期望的软启动时序规范是不同的。例如，浪涌电流的最大容忍电平可以通过电路所使用的特定输出电容器来确定。因此，需要对现有的软启动电路进行改进，以使得其可以通过一个或多个外部组件来设定不同的软启动时间。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于功率转换器的软启动电路和功率转换器，提供了内部软启动控制、外部软启动控制以及电压跟踪功能的组合，允许用户根据不同的应用来设定不同的软启动时间。
2、根据本专利技术的一方面，提供一种用于功率转换器的软启动电路，所述软启动电路用于在电路启动期间提供上升的软启动电压信号，所述功率转换器还包括用于获得反馈信号与软启动电压信号之间的差值的误差放大器，其中，所述软启动电路包括：内部软启动模块，用于产生上升的内部软启动电压；外部软启动模块，与外部软启动端子连接，用于产生外部软启动电压；以及电压切换模块，用于将所述内部软启动电压和所述外部软启动电压进行比较，并根据二者中较小者切换所述软启动电压信号，其中，所述外部软启动端子用于连接外部电容器或者用于提供外部参考电压的电压源，以在电路启动期间允许所述外部电容器或者所述外部参考电压至少部分控制所述软启动电压信号的上升时间。
3、可选地，所述内部软启动电压具有固定的第一上升斜率，所述外部软启动电压至少具有与所述外部电容器相关的第二上升斜率。
4、可选地，所述软启动电路还包括：外部跟踪电压检测模块，用于将所述外部软启动电压与第一参考电压进行比较，以产生跟踪指示信号，并根据所述跟踪指示信号控制所述外部软启动模块的输出，其中，当所述跟踪指示信号有效时，所述外部软启动模块产生与所述外部参考电压相等的所述外部软启动电压，当所述跟踪指示信号无效时，所述外部软启动模块产生上升的外部软启动电压。
5、可选地，所述软启动电路还包括：引脚短路检测模块，用于将所述外部软启动电压与第二参考电压进行比较，以产生短路指示信号，并根据所述短路指示信号控制所述内部软启动模块和所述电压切换模块的开启和关闭，其中，所述第二参考电压小于所述第一参考电压。
6、可选地，所述外部软启动模块包括：串联连接在电源电压和地之间的第一电流源、第一晶体管以及第二电流源，所述第一晶体管和所述第二电流源的中间节点用于输出所述外部软启动电压；运算放大器，所述运算放大器的反相输入端与所述第一参考电压连接，所述运算放大器的正相输入端与所述外部软启动电压的输出节点以及所述外部软启动端子连接，所述运算放大器的使能端与所述跟踪指示信号连接，所述运算放大器的输出端与所述第一晶体管的控制端连接；以及连接在所述外部软启动电压的输出节点和地之间的第二晶体管，所述第二晶体管的控制端与第一使能信号的反相信号连接。
7、可选地，所述内部软启动模块包括：串联连接在电源电压和地之间的第三电流源和第一电容器，且二者的中间节点用于输出所述内部软启动电压；以及连接在所述内部软启动电压的输出节点和地之间的第三晶体管，所述第三晶体管的控制端与所述短路指示信号连接。
8、可选地，所述外部跟踪电压检测模块包括：第一比较器，所述第一比较器的正相输入端与所述外部软启动电压连接，所述第一比较器的反相输入端与所述第一参考电压连接，所述第一比较器的使能端与第一使能信号连接；d触发器，所述d触发器的数据端与所述第一比较器的输出端连接，所述d触发器的时钟端与第二使能信号连接，所述d触发器的复位端与所述第一使能信号连接；第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述d触发器的输出端连接；以及第一与门电路，所述第一与门电路的第一输入端与所述第一反相器的输出端连接，所述第一与门电路的第二输入端与所述第二使能信号连接，所述第一与门电路的输出端用于产生所述跟踪指示信号，其中，所述第二使能信号的有效沿滞后于所述第一使能信号的有效沿。
9、可选地，所述引脚短路检测模块包括：第二比较器，所述第二比较器的正相输入端与所述外部软启动电压连接，所述第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于功率转换器的软启动电路，所述软启动电路用于在电路启动期间提供上升的软启动电压信号，所述功率转换器还包括用于获得反馈信号与软启动电压信号之间的差值的误差放大器，其中，所述软启动电路包括：
2.根据权利要求1所述的软启动电路，其中，所述内部软启动电压具有固定的第一上升斜率，所述外部软启动电压至少具有与所述外部电容器相关的第二上升斜率。
3.根据权利要求1所述的软启动电路，还包括：
4.根据权利要求3所述的软启动电路，还包括：
5.根据权利要求4所述的软启动电路，其中，所述外部软启动模块包括：
6.根据权利要求4所述的软启动电路，其中，所述内部软启动模块包括：
7.根据权利要求4所述的软启动电路，其中，所述外部跟踪电压检测模块包括：
8.根据权利要求4所述的软启动电路，其中，所述引脚短路检测模块包括：
9.根据权利要求4所述的软启动电路，其中，所述电压切换模块包括：
10.一种功率变换器，其中，包括权利要求1-9任一项所述的软启动电路。
【技术特征摘要】
1.一种用于功率转换器的软启动电路，所述软启动电路用于在电路启动期间提供上升的软启动电压信号，所述功率转换器还包括用于获得反馈信号与软启动电压信号之间的差值的误差放大器，其中，所述软启动电路包括：
2.根据权利要求1所述的软启动电路，其中，所述内部软启动电压具有固定的第一上升斜率，所述外部软启动电压至少具有与所述外部电容器相关的第二上升斜率。
3.根据权利要求1所述的软启动电路，还包括：
4.根据权利要求3所述的软启动电路，还包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：顾阳，詹丹，吴皓楠，
申请(专利权)人：骏盈半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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