一种短路恢复软启动电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种短路恢复软启动电路，包括：软启动使能信号发生器，其输入端连接一短路状态指示信号，其对输入其中的短路状态指示信号的上升沿或下降沿作延时处理，并将处理后的信号与原信号作逻辑运算以产生一软启动使能信号；软启动电路及参考电压重置电路，其接收所述软启动使能信号发生器产生的软启动使能信号并将软启动参考电压下拉至零释放，再使得整个系统的电压缓慢上升。本实用新型专利技术可以克服折返式电流限制以及打嗝式短路恢复软启动电路的缺点的简单有效的短路恢复软启动电路，即短路时不改变开关电源的限流值能有效带载启动恢复；同时在短路状态移除时实时使能软启动电路，使得开关电源芯片能够以完整的软启动周期启动，既节省硅片面积节约芯片成本又能有效控制浪涌电流及输出过冲电压。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种短路恢复软启动电路
本技术涉及一种软启动电路，更确切地说是一种可以有效控制浪涌电流及输出过冲电压的短路恢复软启动电路。
技术介绍
随着电子产品在通信、计算机及消费类电子等领域中的不断增长，对电源管理类IC的需求也呈上升趋势，例如DC-DC开关电源得到广泛应用。同时随着电子系统复杂化提高，例如在机顶盒、电脑、手机等系统中具有多组供电电源，同时每一组电源输出可能同时给多个负载供电，例如数字芯片core、RF模块、基带模块等等。负载芯片增多意味着负载电流增大以及发生负载短路等异常的几率增大。同时为了满足负载的电流需求，势必增加开关电源的驱动能力。由此带来的问题是:负载短路恢复时开关电源可输出的浪涌电流随驱动能力增强而增大，输出电压的过冲也更大，很有可能超出负载芯片的额定电压范围或者耐压值，对负载芯片造成损伤。所以为了负载芯片的安全与可靠性，目前的大功率开关电源芯片都会集成短路恢复软启动电路，以限制浪涌电流及输出电压过冲。短路恢复软启动电路目前主要有两种方式:如图1所示，其为现有技术的折返式电流限制短路恢复软启动电路的结构示意图，其包括一软启动电路，所述软启动电路的输出端输出到一误差放大器的同向输入端，所述误差放大器的输出端输出到一调制电路的输入端，所述调制电路的输出端连接一并联的第一电阻R1’和第二电阻R2’，所述第二电阻R2’的输出端接地，还包括一电容Cl’，所述电容Cl’并联于所述第一电阻R1’和第二电阻R2’的两端，所述调制电路，所述调制电路包括PWM比较器、电流检测电路、振荡器、逻辑电路、驱动电路，其与误差放大器共同形成负反馈环路以调整输出电压到额定值；还包括一短路检测器，所述短路检测器的输入端连接于所述第一电阻R1’和第二电阻R2’之间，所述短路检测器输入端还输入一短路参考电压，所述短路检测器的输出端连接所述软启动电路的输入端和一限流电路的输入端，所述限流电路的输出端连接所述调制电路的输入端，短路检测器主要由电压比较器构成，其两输入信号分别是短路参考电压和反馈电压，其中反馈电压由输出电压经电阻Rl和R2分压所得；所述误差放大器的同向输入端还输入一参考电压，所述误差放大器的反向输入端连接于所述第一电阻R1’和第二电阻R2’之间。该折返式电流限制短路恢复软启动电路以开关电源的输出电流为控制目标，当输出电流达到最大限流值后，随着输出电压下降，过流时的限流阈值同时下降，它的缺点是它不具有彻底的自动恢复能力，短路状态移除时，若是带载启动，芯片有可能进入闩锁状态。如图2所示，其为现有技术中的hiccup模式短路恢复软启动电路的结构示意图，如图所示,包括一输出调整电路，所述输出调整电路的输出端连接一负载及一串联的第一电阻R1’和第二电阻R2’，所述第二电阻的另一端接地，一电容连接于第一电阻R1’和第二电阻R2’ ；还包括一短路检测器，所述短路检测器的输入端连接于所述第一电阻R1’和第二电阻R2’之间，短路检测器主要由电压比较器构成，其两输入信号分别是短路参考电压和反馈电压，其中反馈电压由输出电压经电阻Rl和R2分压所得，且所述短路检测器输入端还连接一短路参考电压，且其输出端连接一打嗝模式控制电路，所述打嗝模式控制电路的输出端连接一软启动电路，所述软启动电路的输出端连接一误差放大器的同向输入端，所述误差放大器还设有一连接参考电压的同向输入端，所述误差放大器的同向输入端连接于所述第一电阻Rr和第二电阻R2’之间，所述误差放大器的输出端连接于所述输出调整电路的输入端，所述输出调整电路包括PWM比较器、电流检测电路、振荡器、逻辑电路、驱动电路，其与误差放大器共同形成负反馈环路以调整输出电压到额定值。该hiccup模式短路恢复软启动电路检测到输出过流时，开关电源进入休眠模式，等休眠时间结束，软启动电路开始工作重新启动开关电源芯片，若短路状态并未移除，则重复上述过程；该技术的缺点有两点，一是休眠时间需要较大硅片面积的RC计时电路或者较大面积的数字循环计数器；二是不管外部短路状态是否移除，软启动电路都在按循环自动工作，软启动的效果与外部短路状态移除的时机相关，若短路移除发生在芯片休眠期则需等待启动，具有不佳的实时启动能力，再者若短路移除发生在软启动电路开始工作的早期则软启动效果明显，反之短路移除发生在软启动电路工作末期则软启动效果大打折扣，并不能有效防止浪涌大电流以及过冲电压对负载芯片的冲击。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种短路恢复软启动电路，其可以解决现有技术中不具有彻底的自动恢复能力，短路状态移除时，若是带载启动，芯片有可能进入闩锁状态，或是不能有效防止浪涌大电流以及过冲电压对负载芯片的冲击的缺点。本技术采用以下技术方案:一种短路恢复软启动电路，包括:软启动使能信号发生器，其输入端连接一短路状态指示信号，其对输入其中的短路状态指示信号的上升沿或下降沿作延时处理，并将处理后的信号与原信号作逻辑运算以产生一软启动使能信号；软启动电路及参考电压重置电路，其接收所述软启动使能信号发生器产生的软启动使能信号并将软启动参考电压下拉至零释放，再使得整个系统的电压缓慢上升。所述软启动使能信号发生器包括第一反相器，所述第一反相器的输入端接收所述短路检测器的信号，且其输出端连接一延时电路，所述延时电路的输出端连接一第二反相器的输入端，一第一或非门的输入端连接所述第二反相器的输出端，且其另一输入端接收短路恢复输入信号，所述第一或非门的输出端连接一第三反相器的输入端，所述第三反相器的输出端连接一逻辑运算电路的一输入端，所述逻辑运算电路的输出端输出软启动使能信号。所述延时电路为RC延时电路或数字时钟计数延时器中的一种。所述RC延时电路包括一第三电阻，所述第三电阻的两端分别连接于所述第一反相器的输出端及所述第二反相器的输入端；还包括一第二电容，所述第二电容的一端连接于所述第二反相器的输入端，且所述第二电容的另一端接地。所述逻辑运算电路包括一第四反相器，所述第四反相器的输入端输入原始跳变信号，且其输出端连接一第一与非门一输入端，所述第一与非门的另一输入端连接所述第三反相器的输出端；还包括一第五反相器，所述第五反相器的输入端连接所述第三反相器的输出端，且其输出端连接一第二与非门的一输入端，所述第二与非门的另一输入端输入原始跳变信号；所述第一与非门及所述第二与非门的输出端分别连接一第六反相器及第七反相器的输出端，所述第六反相器及所述第七反相器的输出端均连接一第二或非门的输入端，所述第二或非门的输出端连接一第八反相器的输入端输出一软启动使能信号。所述软启动电路及参考电压重置电路包括施密特触发器，所述施密特触发器的输入端连接一充电恒流源，且其输出端连接一第三或非门的一输入端，所述第三或非门的另一输入端输入经过一第九反相器反相后的软启动使能信号，所述第三或非门的输出端连接一重置开关的栅极，所述重置开关的源极连接所述充电恒流源，且所述重置开关的漏极接地，所述重置开关的衬底与所述漏极连接，所述重置开关源极与漏极之间连接一参考电压储能电容，所述重置开关的源极输出一软启动参考电压。还包括一短路检测器，所述短路检测器检测到短路状态并输出所述短路状态指示信号。还包括一输出调整电路，所述输出调整电路的输出端连接一负载芯片及一第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短路恢复软启动电路，其特征在于，包括：?软启动使能信号发生器，其输入端连接一短路状态指示信号，其对输入其中的短路状态指示信号的上升沿或下降沿作延时处理，并将处理后的信号与原信号作逻辑运算以产生一软启动使能信号；?软启动电路及参考电压重置电路，其接收所述软启动使能信号发生器产生的软启动使能信号并将软启动参考电压下拉至零释放，再使得整个系统的电压缓慢上升。

【技术特征摘要】
1.一种短路恢复软启动电路，其特征在于，包括: 软启动使能信号发生器，其输入端连接一短路状态指示信号，其对输入其中的短路状态指示信号的上升沿或下降沿作延时处理，并将处理后的信号与原信号作逻辑运算以产生一软启动使能信号； 软启动电路及参考电压重置电路，其接收所述软启动使能信号发生器产生的软启动使能信号并将软启动参考电压下拉至零释放，再使得整个系统的电压缓慢上升。2.根据权利要求1所述的短路恢复软启动电路，其特征在于，所述软启动使能信号发生器包括第一反相器，所述第一反相器的输入端接收所述短路状态指示信号，且其输出端连接一延时电路，所述延时电路的输出端连接一第二反相器的输入端，一第一或非门的输入端连接所述第二反相器的输出端，且其另一输入端接收短路恢复输入信号，所述第一或非门的输出端连接一第三反相器的输入端，所述第三反相器的输出端连接一逻辑运算电路的一输入端，所述逻辑运算电路的输出端输出软启动使能信号。3.根据权利要求2所述的短路恢复软启动电路，其特征在于，所述延时电路为RC延时电路或数字时钟计数延时器中的一种。4.根据权利要求3所述的短路恢复软启动电路，其特征在于，所述RC延时电路包括一第三电阻，所述第三电阻的两端分别连接于所述第一反相器的输出端及所述第二反相器的输入端；还包括一第二电容，所述第二电容的一端连接于所述第二反相器的输入端，且所述第二电容的另一端接地。5.根据权利要求2所述的短路恢复软启动电路，其特征在于，所述逻辑运算电路包括一第四反相器，所述第四反相器的输入端输入原始跳变信号，且其输出端连接一第一与非门一输入端，所述第一与非门的另一输入端连接所述第三反相器的输出端；还包括一第五反相器，所述第五反相器的输入端连接所述第三反相器的输出端，且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋浩，
申请(专利权)人：帝奥微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：