專利名稱：一種抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于串聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)電路中，升壓轉(zhuǎn)換時(shí)的抑制輸出電壓過(guò) 沖的快速軟啟動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
[0002]在串聯(lián)LED驅(qū)動(dòng)電路中，電源上電或者電路啟動(dòng)時(shí)為了防止瞬間電流過(guò)大和輸出 電壓過(guò)沖，需要引入軟啟動(dòng)電路，以防止芯片或者外部電子元件被損壞，并且避免LED燈在 啟動(dòng)時(shí)閃爍。[0003]中國(guó)發(fā)明專利CN102695343A公開了一種軟啟動(dòng)控制方式，軟啟動(dòng)電路選擇通過(guò) 電流源給電容充電產(chǎn)生反饋電路的參考電壓，隨著該電壓的逐漸升高，輸出電壓和反饋電 壓也漸漸升高，軟啟動(dòng)完成后將標(biāo)準(zhǔn)的參考電壓換做反饋電路的參考電壓。[0004]這種軟啟動(dòng)方式中，用到兩組輔助軟啟動(dòng)電壓信號(hào)，控制方式比較復(fù)雜，而且都需 要電流源給專門的電容充電，這些電容將占據(jù)較大的芯片面積，耗費(fèi)很多資源。另外，這類 軟啟動(dòng)方式需要設(shè)置較長(zhǎng)的軟啟動(dòng)時(shí)間，若軟啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置太短輸出電壓容易出現(xiàn)過(guò)沖。發(fā)明內(nèi)容[0005]由于現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，其目 之一在于簡(jiǎn)化軟啟動(dòng)電路，節(jié)省芯片面積。[0006]其目的之二在于，在縮短軟啟動(dòng)時(shí)間的同時(shí)抑制輸出電壓過(guò)沖。[0007]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述問(wèn)題:[0008]一種抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，包括:依次連接的誤差放大器、PWM比較器、輸出 電路和反饋電路；連接在輸出電路的輸出端與PWM比較器的同向輸入端之間的電流檢測(cè)電 路；與？麗比較器的同向輸入端連接的振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路；其中:所述誤差放大器的同 相輸入端連接一標(biāo)準(zhǔn)參考電壓，其反相輸入端連接所述反饋電路，其輸出端與所述PWM比 較器的反相輸入端及一補(bǔ)償電容電路相連；所述抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路還包括:第一電 流源，其與所述補(bǔ)償電容電路和PWM比較器的反相輸入端連接；第二電流源，其與所述PWM 比較器的同向輸入端連接，且其輸出與所述電流檢測(cè)電路的輸出、振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路 的輸出疊加后輸出至PWM比較器的同向輸入端；軟啟動(dòng)判斷電路，其輸入端與所述誤差放 大器的反相輸入端相連，其放大器控制端、第一電源控制端和第二電源控制端分別與誤差 放大器的控制端、第一電流源的使能端和第二電流源的使能端相連；且在輸入端電壓小于 閾值電壓時(shí)，放大器控制端輸出一放大器關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉誤差放大器，第一電源控制端輸出 一第一電源開啟信號(hào)使所述第一電流源工作對(duì)所述補(bǔ)償電容電路充電，第二電源控制端輸 出一第二電源關(guān)閉信號(hào)使所述第二電流源不工作；在輸入端電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，放大器 控制端輸出一放大器開啟信號(hào)開啟誤差放大器，第一電源控制端輸出一第一電源關(guān)閉信號(hào) 使所述第一電流源不工作，第二電源控制端輸出一第二電流源開啟信號(hào)使所述第二電流源 工作。[0009]所述補(bǔ)償電容電路包括依次串聯(lián)在所述誤差放大器的輸出端與地之間的第一電阻和第一電容。所述反饋電路包括依次串接在所述輸出電路的輸出端與地之間的若干個(gè)二極管和反饋電阻，所述誤差放大器的反相輸入端以及軟啟動(dòng)判斷電路的輸入端連接在所述反饋電阻及其相鄰二極管之間。所述輸出電路包括依次串接在PWM比較器于反饋電路之間的邏輯控制電路和由電感和開關(guān)組成的電流轉(zhuǎn)換電路，且所述邏輯控制電路的時(shí)針端與所述振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路相連。所述PWM比較器的同向輸入端還連接有一接地的第二電阻。本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)過(guò)程利用了已有的補(bǔ)償電容，無(wú)需額外的電容，節(jié)省了芯片的面積，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了無(wú)過(guò)沖現(xiàn)象的快速軟啟動(dòng)。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖；圖2是現(xiàn)有軟啟動(dòng)控制電路中的各關(guān)鍵點(diǎn)的電壓變化圖；圖3是本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)控制電路中的各關(guān)鍵點(diǎn)的電壓變化圖。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，詳細(xì)描述本實(shí)用新型。參見圖1所示，為本實(shí)用新型的抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，包括:依次連接的誤差放大器1、PWM比較器2、輸出電路3和反饋電路4 ;連接在輸出電路3的輸出端與PWM比較器2的同向輸入端之間的電流檢測(cè)電路5 ;與PWM比較器2的同向輸入端連接的振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路6 ;其中:所述誤差放大器I的同相輸入端連接一標(biāo)準(zhǔn)參考電壓Vref，其反相輸入端連接所述反饋電路4，其輸出端與所述PWM比較器2的反相輸入端及一補(bǔ)償電容電路7相連；所述抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路還包括:第一電流源8，其與所述補(bǔ)償電容電路7和PWM比較器2的反相輸入端連接；第二電流源9，其與所述PWM比較器2的同向輸入端連接，且其輸出與所述電流檢測(cè)電路5的輸出、振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路6的輸出疊加后輸出至PWM比較器2的同向輸入端；軟啟動(dòng)判斷電路10，其輸入端與所述誤差放大器I的反相輸入端相連，其放大器控制端101、第一電源控制端102和第二電源控制端103分別與誤差放大器的控制端11、第一電流源的使能端81和第二電流源的使能端91相連；且在輸入端電壓小于閾值電壓時(shí)，放大器控制端101輸出一放大器關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉誤差放大器I，第一電源控制端102輸出一第一電源開啟信號(hào)使所述第一電流源8工作對(duì)所述補(bǔ)償電容電路充電7,第二電源控制端103輸出一第二電源關(guān)閉信號(hào)使所述第二電流源9不工作；在輸入端電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，放大器控制端101輸出一放大器開啟信號(hào)開啟誤差放大器I，第一電源控制端102輸出一第一電源關(guān)閉信號(hào)使所述第一電流源8不工作,第二電源控制端103輸出一第二電流源開啟信號(hào)使所述第二電流源9工作。所述補(bǔ)償電容電路7包括依次串聯(lián)在所述誤差放大器的輸出端與地之間的第一電阻Rl和第一電容Cl。所述反饋電路4包括依次串接在所述輸出電路3的輸出端與地之間的若干個(gè)二極管和反饋電阻Rs，所述誤差放大器I的反相輸入端以及軟啟動(dòng)判斷電路10的輸入端連接在所述反饋電阻Rs及其相鄰二極管之間。所述輸出電路3包括依次串接在PWM比較器2與反饋電路4之間的邏輯控制電路31和由電感和開關(guān)組成的電流轉(zhuǎn)換電路32，且所述邏輯控制電路31的時(shí)針端與所述振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路6相連。所述PWM比較器2的同向輸入端還連接有一接地的第二電阻R2。參見圖1中，ramp表不斜坡輸出信號(hào)，comp表不誤差放大器的輸出端點(diǎn)。本實(shí)用新型的工作原理是:在啟動(dòng)時(shí)先將誤差放大器I關(guān)斷，讓系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài),將ramp點(diǎn)的直流分量設(shè)置為Vd-Vos,在誤差放大器I的輸出端即comp端加一小電流源給補(bǔ)償電容Cl充電，隨著comp端電壓緩慢升高，電感電流峰值和輸出電壓也逐漸升高，輸出電壓經(jīng)過(guò)電阻分壓產(chǎn)生的反饋電壓達(dá)到0.9倍基準(zhǔn)電壓的電壓閾值Vss_ref時(shí)觸發(fā)軟啟動(dòng)判斷電路產(chǎn)生軟啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)sse將充電電流源關(guān)掉，并將誤差放大器打開，系統(tǒng)進(jìn)入環(huán)路工作狀態(tài)，與此同時(shí)將ramp波形的直流分量抬升到預(yù)定值Vd，然后系統(tǒng)在環(huán)路的控制下達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。結(jié)合圖1來(lái)具體的闡述本實(shí)用新型的原理，取軟啟動(dòng)結(jié)束閾值電壓(即為誤差放大器的反相輸入端的輸入電壓)為標(biāo)準(zhǔn)參考電壓的0.9倍，即Vss_ref=0.9*Vref。系統(tǒng)開始工作前，輸出級(jí)電壓和反饋電壓均為零或者是遠(yuǎn)低于目標(biāo)電壓的值，軟啟動(dòng)判斷電路10首先檢測(cè)到反饋電壓小于軟啟動(dòng)結(jié)束閾值Vss_ref，輸出判斷邏輯信號(hào)see將誤差放大器I關(guān)掉，同時(shí)將第一電流源8打開，第二電流源9維持關(guān)斷狀態(tài)，讓整個(gè)系統(tǒng)處于在開環(huán)工作狀態(tài)。第一電流源8給補(bǔ)償電容Cl持續(xù)充電使得誤差放大器I的輸出端comp點(diǎn)電壓逐漸上升，在斜坡信號(hào)ramp的調(diào)制作用下電感的峰值也隨著逐漸增大，輸出點(diǎn)電壓Vout和反饋電壓fb都將緩慢升高。當(dāng)反饋電壓fb電壓值達(dá)到軟啟動(dòng)閾值Vss_ref時(shí)，觸發(fā)軟啟動(dòng)判斷電路10產(chǎn)生軟啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)sse，將第一電流源8關(guān)斷，同時(shí)把誤差放大器I打開，使得系統(tǒng)進(jìn)入環(huán)路控制狀態(tài)，本實(shí)用新型的最顯著的特點(diǎn)是在軟啟動(dòng)結(jié)束的同時(shí)軟啟動(dòng)結(jié)束信號(hào)sse將第二電流源9打開并保持下去，以下闡述此舉的目的。如果沒有第二電流源電路，為了在較短時(shí)間內(nèi)完成軟啟動(dòng)，在斜坡信號(hào)ramp的調(diào)制作用下，使得軟啟動(dòng)結(jié)束時(shí)comp點(diǎn)電壓達(dá)到預(yù)定電壓，系統(tǒng)進(jìn)入環(huán)路控制狀態(tài)后，誤差放大器開始工作。由于反饋電壓fb還小于標(biāo)準(zhǔn)參考電壓Vref，誤差放大器會(huì)放大他們的差值使輸出升高，即comp點(diǎn)電壓在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升高，直到反饋電壓與標(biāo)準(zhǔn)參考電壓相等comp點(diǎn)電壓才開始下降。此時(shí)輸出電壓已經(jīng)達(dá)到預(yù)定電壓，而comp點(diǎn)電壓高于預(yù)定值，當(dāng)comp點(diǎn)電壓在環(huán)路的控制下回到預(yù)定值時(shí)輸出點(diǎn)則已產(chǎn)生了過(guò)沖，如圖2所示。第二電流源的引入是在軟啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，誤差放大器將comp點(diǎn)電壓拉高的同時(shí)將ramp信號(hào)的直流電壓抬高到預(yù)定值,從而抵消了 comp點(diǎn)電壓與ramp信號(hào)的差值,這樣當(dāng)輸出電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)comp點(diǎn)電壓也剛好處于預(yù)定值，也就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)沖現(xiàn)象了，如圖3所
/Jn ο應(yīng)理解，這些實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，包括:依次連接的誤差放大器、PWM比較器、輸出電路和反饋電路；連接在輸出電路的輸出端與PWM比較器的同向輸入端之間的電流檢測(cè)電路；與PWM比較器的同向輸入端連接的振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路；其中: 所述誤差放大器的同相輸入端連接一標(biāo)準(zhǔn)參考電壓，其反相輸入端連接所述反饋電路，其輸出端與所述PWM比較器的反相輸入端及一補(bǔ)償電容電路相連； 其特征在于:所述抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路還包括: 第一電流源，其與所述補(bǔ)償電容電路和PWM比較器的反相輸入端連接； 第二電流源，其與所述PWM比較器的同向輸入端連接，且其輸出與所述電流檢測(cè)電路的輸出、振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路的輸出疊加后輸出至PWM比較器的同向輸入端； 軟啟動(dòng)判斷電路，其輸入端與所述誤差放大器的反相輸入端相連，其放大器控制端、第一電源控制端和第二電源控制端分別與誤差放大器的控制端、第一電流源的使能端和第二電流源的使能端相連；且在輸入端電壓小于閾值電壓時(shí)，放大器控制端輸出一放大器關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉誤差放大器，第一電源控制端輸出一第一電源開啟信號(hào)使所述第一電流源工作對(duì)所述補(bǔ)償電容電路充電，第二電源控制端輸出一第二電源關(guān)閉信號(hào)使所述第二電流源不工作；在輸入端電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，放大器控制端輸出一放大器開啟信號(hào)開啟誤差放大器，第一電源控制端輸出一第一電源關(guān)閉信號(hào)使所述第一電流源不工作，第二電源控制端輸出一第二電流源開啟信號(hào)使所述第二電流源工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，其特征在于:所述補(bǔ)償電容電路包括依次串聯(lián)在所述誤差放大器的輸出端與地之間的第一電阻和第一電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，其特征在于:所述反饋電路包括依次串接在所述輸出電路的輸出端與地之間的若干個(gè)二極管和反饋電阻，所述誤差放大器的反相輸入端以及軟啟動(dòng)·判斷電路的輸入端連接在所述反饋電阻及其相鄰二極管之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，其特征在于:所述輸出電路包括依次串接在PWM比較器于反饋電路之間的邏輯控制電路和由電感和開關(guān)組成的電流轉(zhuǎn)換電路，且所述邏輯控制電路的時(shí)針端與所述振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，其特征在于:所述PWM比較器的同向輸入端還連接有一接地的第二電阻。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種抑制過(guò)沖快速軟啟動(dòng)電路，包括誤差放大器、PWM比較器、輸出電路和反饋電路；電流檢測(cè)電路；振蕩器及斜坡補(bǔ)償電路；第一電流源；第二電流源；軟啟動(dòng)判斷電路，其在輸入端電壓小于閾值電壓時(shí)，放大器控制端輸出一放大器關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉誤差放大器，第一電源控制端輸出一第一電源開啟信號(hào)使所述第一電流源工作對(duì)所述補(bǔ)償電容電路充電，第二電源控制端輸出一第二電源關(guān)閉信號(hào)使所述第二電流源不工作；在輸入端電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，放大器控制端輸出一放大器開啟信號(hào)開啟誤差放大器，第一電源控制端輸出一第一電源關(guān)閉信號(hào)使所述第一電流源不工作，第二電源控制端輸出一第二電流源開啟信號(hào)使所述第二電流源工作。
文檔編號(hào)H05B37/02GK203167383SQ20132017204
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者鞠建宏, 張遠(yuǎn)斌 申請(qǐng)人:帝奧微電子有限公司