[发明专利]一种用于DC-DC开关电源芯片的片上软启动电路

说明书

本发明公开了一种用于DC‑DC开关电源芯片的片上软启动电路，包括：斜坡电压产生模块，用于产生基准电压信号；控制电压产生模块，连接所述斜坡电压产生模块，用于根据所述基准电压信号产生控制信号；功率管栅宽调制模块，与所述控制电压产生模块相互连接，用于根据所述控制信号控制功率管的导通与关断，同时反馈调节所述控制信号。本发明提供的用于DC‑DC开关电源芯片的片上软启动电路，增加了功率管栅宽调制模块，通过斜坡电压产生电路和功率管栅宽调制模块相互配合，共同控制系统的软启动过程，抑制了大的过冲电压和浪涌电流的产生，消除了电压和电流尖峰，提高了转换效率和电路性能。

技术领域

本发明属于电源管理芯片技术领域，具体涉及一种用于DC-DC开关电源芯片的片上软启动电路。

背景技术

近年来，随着各类便携式电子产品的广泛应用，人们的生活已是片刻也离不开电子设备。电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其它电能管理的职责。电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的，其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响，因此，提高电源管理芯片的性能非常重要。

DC-DC开关电源是电源管理芯片应用比较广泛的一种，其具有体积小、转换效率高以及输出电压稳定等优点，具有很重要的发展前景。在开关电源的启动瞬间，由于环路响应的原因使得电路工作于100％占空比的状态下，产生很大的浪涌电流流到输出，从而产生过冲电压，对转换器自身的元件以及后续电子元器件造成损伤。软启动电路由于其在瞬态启动过程中能够抑制浪涌电流、保护电子系统，已经逐渐成为现代电源设计中必不可少的重要部分。

然而，随着CMOS集成工艺的发展以及开关变换器的小型化集成化趋势，现有的软启动电路在转换效率等性能上已无法满足使用要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种用于DC-DC开关电源芯片的片上软启动电路。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种用于DC-DC开关电源芯片的片上软启动电路，包括：

斜坡电压产生模块，用于产生基准电压信号；

控制电压产生模块，连接所述斜坡电压产生模块，用于根据所述基准电压信号产生控制信号；

功率管栅宽调制模块，与所述控制电压产生模块相互连接，用于根据所述控制信号控制功率管的导通与关断，同时反馈调节所述控制信号。

在本发明的一个实施例中，所述斜坡电压产生模块包括：斜坡电压产生单元，用于产生斜坡信号；电压选择单元，其一端与所述斜坡电压产生单元连接，另一端连接所述控制电压产生模块，用于根据所述斜坡信号产生所述基准电压信号输入至所述控制电压产生模块。

在本发明的一个实施例中，控制电压产生模块包括：误差运算放大器EA、比较器CMP、第一RS触发器、以及死区时间控制驱动电路；其中，

所述误差运算放大器EA的正输入端连接所述电压选择单元12，所述误差运算放大器EA的负输入端连接输出电压的分压节点；

所述比较器CMP的正输入端连接所述误差运算放大器EA的输出端，所述比较器CMP的输出端连接所述第一RS触发器的输入端S；

所述第一RS触发器的输入端R连接导通定时器，所述第一RS触发器的输出端Q-连接所述死区时间控制驱动电路的输入端，所述死区时间控制驱动电路的输出端连接所述功率管栅宽调制模块。

在本发明的一个实施例中，所述功率管栅宽调制模块包括：延迟信号产生单元、高功率管选通单元以及低功率管选通单元，其中，

所述延迟信号产生单元的输入端连接时钟信号输入端CLK和使能控制信号输入端EN，所述延迟信号产生单元的输出端连接所述高功率管选通单元的输入端；