[发明专利]具有高效软启动电路的升压稳压器

说明书

本发明提供一种升压稳压器，其包括：输出电路；电压反馈电路，用于采样所述输出电压得到反馈电压；误差放大器，其包括接收所述反馈电压的第一输入端和接收启动参考电压的第二输入端；PWM控制及驱动电路；软启动充电驱动电路，用于所述输出电压低于第一电压阈值时，驱动输出电压给所述稳压输出端进行充电；软启动控制电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，利用所述反馈电压给启动参考输出端充电，所述启动参考输出端输出所述启动参考电压，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端充电。这样实现分阶段启动，可以减少无效启动时间，提高了启动效率。

【技术领域】

本发明涉及电压调节领域，特别涉及具有高效软启动电路的升压稳压器。

【背景技术】

升压(Boost)稳压器被广泛应用于各种消费类手持设备与便携式电子产品中，可将单节普通电池(镍镉、镍氢或干电池等)电压转换为系统所需的更高电压。在启动阶段产生的过冲电压和浪涌电流可能会损坏开关管等器件。此外Boost芯片由电池供电，电池由于内阻、发热等因素在瞬间流过大电流时，存在烧毁的危险。为此，软启动电路设计随之产生，其核心思想为限制其启动时的占空比，从而抑制浪涌电压和浪涌电流。目前软启动电路控制方式主要分直接控制环路占空比、直接控制电感电路限流值和控制误差放大器输入基准参考电压。其中控制误差放大器输入基准参考电压较广泛使用，可通过计数器、DAC(数字模拟转换器)等电路产生缓慢线性上升的输入基准参考电压，实现软启动功能。和传统软启动电路一样由于上升速度通常缓慢，虽能达到抑制浪涌电流的目的，但是其效率不高，无效启动时间过长。

【发明内容】

本发明提出一种具有高效软启动电路的升压稳压器，其分阶段进行软启动，可以减少无效启动时间，提高启动效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种升压稳压器，其包括：输出电路，用于将稳压输入端的输入电压转换成稳压输出端的输出电压，其包括第一功率晶体管、第二功率晶体管和电感；电压反馈电路，用于采样所述输出电压得到反馈电压；误差放大器，其包括第一输入端和第二输入端，第一输入端接收所述反馈电压，第二输入端接收启动参考电压；PWM控制及驱动电路，其输入端与误差放大器的输出端相连，其第一输出端输出用于驱动第一功率晶体管的第一驱动信号，其第二输出端输出用于驱动第二功率晶体管的第二驱动信号；软启动充电驱动电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，其输出端与第一功率晶体管的栅极相连并驱动第一功率晶体管导通给所述稳压输出端进行充电，在此期间所述第二功率晶体管被驱动的截止，所述第一功率晶体管的栅极与所述PWM控制及驱动电路的第一输出端断开，在输出电压大于第一电压阈值时，软启动充电驱动电路的输出端与第一功率晶体管的栅极断开连接，第一功率晶体管的栅极被连接至所述PWM控制及驱动电路的第一输出端；软启动控制电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，利用所述反馈电压给启动参考输出端充电，所述启动参考输出端输出所述启动参考电压，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端充电。

优选的，升压稳压器还包括有驱动选通电路，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，所述驱动选通电路选通所述软启动充电驱动电路的输出端与第一功率晶体管的栅极，在软启动过程中所述输出电压高于第一电压阈值时，所述驱动选通电路选通所述PWM控制及驱动电路的第一输出端与第一功率晶体管的栅极，所述电感连接于稳压输入端和中间节点SW之间，第一功率晶体管的源极与中间节点SW相连，漏极作为稳压输出端，第二功率晶体管的漏极与中间节点SW相连，其源极接地，第一功率晶体管的栅极经过所述驱动选通电路连接PWM控制及驱动电路的第一输出端或软启动充电驱动电路的输出端，第二功率晶体管的栅极接收第二驱动信号。

优选的，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，使所述PWM控制及驱动电路不工作，此时第二驱动信号驱动所述第二功率晶体管截止，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，使所述PWM控制及驱动电路工作，PWM控制及驱动电路开始驱动第一功率晶体管和第二功率晶体管交替的导通和截止。