[发明专利]软启动电路

说明书

技术领域

本发明是关于一种软启动电路，尤指一种以电流差作为充电电流源的软启 动电路。

背景技术

由于电路在启动时，电源供应器会对输出端输出大电流而造成负载或其它 耦接组件的伤害。为了避免在电路启动时的伤害，电源供应器在启动之初会控 制输出的能量由小逐渐上升直至正常操作以避免对电路的伤害，此即所谓的软 启动。

脉宽调变控制器利用将占空比由零逐渐增加的方式达到软启动作用，因此 在电路内部会提供启动后随时间逐渐递增的电压源来作为软启动控制。

参见图1A，为现有的一软启动电路的电路示意图。软启动电路包含一电 流镜10、一P型双载子晶体管15、一软启动电容C1以及一重设开关20。电 流镜10耦接一操作电源VDD、一偏压电压源Vbias以及该P型双载子晶体管 15，以提供一电流Ie(即，射极电流)给该P型双载子晶体管15。电流Ie 流经该P型双载子晶体管15后分成一基极电流Ib及一集极电流Ic，其中Ib/Ie 为(1/1+β)，β为P型双载子晶体管15的电流增益。该软启动电容C1耦接该 P型双载子晶体管15的基极，并以该基极电流Ib充电，以提供一随时间增加 的软启动信号SS。该重设开关20接收一软启动控制信号XEN，于电路启动时， 该软启动控制信号XEN为低电平，使该重设开关20截止，软启动电压SS随着 时间上升。当电路需再度重启动，该软启动控制信号XEN为高电平，以将该软 启动电容C1所储存的电荷释放，以提供下一次软启动之用。

由于双载子晶体管的β值随温度上升而变大，温度降低而变小，会造成图 1A所示软启动电路的软启动时间受环境温度影响很大。请参见图1B，为图1A 所示软启动电路的软启动电压SS于不同温度下的仿真电压曲线图。在温度T1、 T2、T3下，软启动电压SS达到软启动停止电压Se的时间点分别为t1、t2、 t3，差异相当大。经模拟，在125℃的高温及在-40℃的低温下，其软启动时 间相差近3倍，因此，图1A所示的软启动电路，其软启动时间的误差范围无 法在可接受范围之内。

在相同的软启动时间需求下，可以使用较小的电流源而减小充电电容大 小，以利于将电容内建于集成电路中。图2A为现有的另一软启动电路的电路 示意图。软启动电路包含一电流镜10、一达灵顿(Darlington)电路25、一 软启动电容C2以及一重设开关20。相较于图1A所示的电路中的P型双载子 晶体管15，该达灵顿电路25的输出的电流Ib’为电流镜10提供的电流Ie 的1/(1+β)²倍，因此该软启动电容C2的大小可以减小为图1A所示的软启动 电容C1的(1/1+β)倍。然而，该达灵顿电路25同时也放大了环境温度的影响。 请参见图2B，为图2A所示软启动电路的软启动电压SS于不同温度下的仿真 电压曲线图。在温度T1、T2下进行仿真(温度T3可能因充电电流过小而接近 于漏电流，造成仿真时达灵顿电路25无法启动)，软启动电压SS达到软启动 停止电压Se的时间点分别为t4、t5。而根据上述的充电电流公式可知达灵顿 电路25随温度的充电电流变化会为单一双载子晶体管的平方倍，因此，图2A 所示的软启动电路，其随温度的变化更大，软启动时间的误差范围亦无法在可 接受范围之内。

发明内容

鉴于上述现有技术所面临的问题，本发明利用两电流源的电流差作为软启 动电路的充电电流源而可以得到较小的充电电流以减小软启动电路中充电电 容的大小。再者，两电流源的电流对温度的温度系数并不相同，故利用此电路 特性而补偿充电电流随温度的影响，使软启动时间的误差范围亦在可接受范围 之内。

为达上述目的，本发明提供了一种软启动电路，包含一参考信号产生器、 一第一电流产生器、一第二电流产生器及一软启动电容。该参考信号产生器用 以产生一第一信号及一第二信号。该第一电流产生器根据该第一信号产生一第 一电流，而该第二电流产生器根据该第二信号产生一第二电流。该软启动电容 耦接该第一电流产生器及该第二电流产生器，根据该第一电流及第二电流的电 流差进行充电以产生一软启动信号。

而该第一电流的温度系数大于该第二电流的温度系数，而可达到温度补偿 的效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。

附图说明

图1A为现有的一软启动电路的电路示意图；