[发明专利]一种软启动电路及方法

说明书

本发明公开了一种软启动电路及方法，该电路包括分压电路、积分电路、电压调制选择电路、电压跟随电路和减法电路，在上电启动阶段，软启动电路实时监测被控电压信号，并根据其数值动态调整被控电压信号的反馈增益系数，在被控电压信号较小时，采用较大电压反馈增益系数，进行软启动，之后反馈增益系数呈指数衰减，在被控电压信号达到第一电压目标值后，电压调制选择电路调整反馈增益系数为1，软启动过程结束。本发明所采用的软启动电路独立于变换器闭环控制回路，参数设置不受变换器的环路特性限制，软启动电路通过柔性控制被控参数的反馈增益系数实现了变换器软启动功能。

技术领域

本发明属于电力变换器控制领域，具体涉及一种软启动电路及方法。

背景技术

近十年来，伴随着电力电子技术的快速发展，电力电子装置被广泛应用到工业、农业、军事和生活等各个领域。对于电动汽车充电器、不间断电源、静电发生器、电动牵引机等应用高直流电压的场合，开关电源变换器启动时，会出现元器件电压应力过高的问题，如输出电解电容、开关管和二极管等的电压应力超标，导致器件损坏。基于此，开关电源变换器中需要加入软启动电路，来抑制上电过程中的电压、电流冲击，保证变换器的正常工作。

目前，常用的软启动有几类：第一类是将电压误差信号转换为电流信号，通过电流信号对阻容网络充电，来避免开关电源在启动阶段出现极限占空比。但是此种方法中软启动电路耦合于变换器闭环控制回路，参数设置会影响变换器的环路特性。第二类是采用恒流方式对电容充电，得到一个以一定速率缓慢爬升的软启动信号代替基准，从而控制输出慢速爬升，当软启动信号高于基准信号后，软启动信号的控制作用消失，由基准电压对输出电压进行精细调节。但是此种方法需要较大的电容来实现，实际应用时，需要在芯片外部接电阻和电容元件，增加了电路的复杂程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软启动电路及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种软启动电路，包括分压电路、积分电路、电压调制选择电路、电压跟随电路和减法电路，所述分压电路输入端连接开关电源变换器输出电压，所述分压电路的输出端连接电压跟随电路输入端和电压调制选择电路输入端，所述电压跟随电路输出端连接积分电路输入端和减法电路正输入端，所述电压调制选择电路第一输出端连接积分电路第一控制端，所述电压调制选择电路第二输出端连接积分电路第二控制端，所述积分电路输出端连接减法电路负输入端，所述减法电路输出电压反馈信号，控制开关电源变换器。

一种软启动方法，控制步骤如下：

步骤1、上电启动时，开关电源变换器输出电压v_out经过分压电路输出第一反馈信号v₁，其中

式中，R₁和R₂分别为分压电路的第一电阻和第二电阻；

步骤2、第一反馈信号v₁经过电压跟随电路输出电压信号v₂，其中

步骤3、第一反馈信号v₁和参考电压V_ref经过电压调制选择电路，当第一反馈信号v₁小于参考电压V_ref，此时电压调制选择电路第一输出端和第二输出端均输出高电平；

步骤4、电压调制选择电路第一输出端和第二输出端输出高电平至积分电路的第一控制端和第二控制端，控制三极管Q导通；

步骤5、电压信号v₂经过积分电路输出第二反馈信号v₃，其中

即