CN104716820A - 一种软启动、直流电压变换电路和电子设备 - Google Patents

一种软启动、直流电压变换电路和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种软启动电路，第一电阻的一端连接直流电源的正极，第一电阻的另一端连接运放的正输入端；第二电阻的一端接地，第二电阻的另一端连接运放的正输入端；第三电阻的一端连接直流电源，第三电阻的另一端连接运放的负输入端，第一二极管的阴极连接直流电源的正极，第一二极管的阳极连接运放的负输入端；第一电容跨接在运放的负输入端和输出端之间，运放的负输入端通过第二电容接地；第二二极管的阳极连接运放的输出端，第二二极管的阴极连接降压变换芯片的使能引脚。本发明还公开了一种直流电压变换电路及电子设备。采用本发明，可靠性高，避免死锁和误触发。

Description

一种软启动、直流电压变换电路和电子设备
技术领域
本发明涉及电路领域，尤其涉及一种软启动电路及直流电压变换电路及电子设备。
背景技术
目前在各个行业的电子设备中的开关电源一般采用Buck降压变换器，降压变换器的集成芯片中，有些使用外部的引脚来设定软起动时间，有些内部固定了软启动时间，省去了外部引脚以降低成本。
在一些实际的应用中发现，有外部软起动管脚的芯片有时因为内部软起动电容不能及时将电荷放掉，或电源输出端连接有大电容，导致***重启时过流保护电路动作并锁死，电源不能正常工作；那些具有固定的软起动时间的芯片有时却不能满足一些应用的要求。如在一些工业医疗电子***应用中，有些电压在上电过程中要求有非常长的软起动延时；在汽车电子***中，输出电压需要一个容量极大的电容，从而在电源掉电时或电机抛负载时，保证***能持续一个维持时间，这些应用由于输出有大电容，若软起动时间不够，就会在***的起动中产生问题，可靠性不高。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种软启动、直流电压变换电路和电子设备。可解决现有技术中软启动电路的可靠性不高的不足。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种软启动电路，包括：
第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和运算放大器，其中，所述第一电阻的一端连接直流电源的正极，所述第一电阻的另一端连接所述运算放大器的正输入端；
所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端连接所述运算放大器的正输入端；
所述第三电阻的一端连接所述直流电源，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的负输入端，所述第一二极管的阴极连接所述直流电源的正极，所述第一二极管的阳极连接所述运算放大器的负输入端；
所述第一电容跨接在所述运算放大器的负输入端和输出端之间，所述运算放大器的负输入端通过所述第二电容接地；
所述第二二极管的阳极连接所述运算放大器的输出端，所述第二二极管的阴极连接降压变换芯片的使能引脚。
其中，所述软启动电路中的元器件均为贴片元件。
其中，所述软件启动电路中的元器件覆盖有三防漆。
相应的，本发明提供了一种直流电压变换电路，包括上述的软启动电路。
其中，还包括电压转换电路，所述电压转换电路包括降压变换芯片、第四电路、第五电阻、第六电阻、第四电容、第五电容和电感，其中，所述降压变换芯片的电压输入引脚连接直流电源，所述降压变换芯片的使能引脚连接所述软启动电路，所述降压变换芯片的比较引脚通过所述第三电阻和第三电容接地；
所述降压变换芯片的信号地引脚接地，所述信号地引脚通过所述第五电阻连接所述降压变换芯片的反馈引脚，所述反馈引脚通过所述第四电容和所述电感与所述降压变换芯片的脉宽调制引脚连接，所述第六电阻跨接在所述第四电容的两端；
所述第五电容的一端通过所述电感连接所述降压变换芯片的脉宽调引脚，所述第五电筒的另一端分别连接所述降压变换芯片的电源地引脚和接地。
其中，所述第五电容为极性电容，其中，所述第五电容的正极通过所述电感连接所述降压变换芯片的脉宽调引脚，所述第五电筒的负极分别连接所述降压变换芯片的电源地引脚和接地。
其中，所述直流电源的输出电压范围为4.5V-16V。
其中，所述降压变换芯片的封装形式为小尺寸封装。
其中，所述变换电路中的元器件均为贴片元件且元器件覆盖有三防漆。
相应的，本发明提供了一种电子设备，包括上述的直流电压变换电路
实施本发明，具有如下有益效果：
通过运算放大器组成的软启动电路连接到降压变换芯片的软启动引脚，实现在开关电源重启和负载变化大时的软启动功能，相比于现有技术的软启动电路可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明实施例的一种软启动电路的电路图；
图2是本发明实施例的一种直流电压转换电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明实施例的一种软启动电路的电路图，在本实施例中，所述软启动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2和运算放大器U1，
上述元器件的连接关系为：第一电阻R1的一端连接直流电源VCC的正极，直流电源VCC的负极接地，第一电阻R1的另一端连接运算放大器U1的正输入端；第二电阻R2的一端接地，第二电阻R2的另一端连接运算放大器U1的正输入端；第三电阻R3的一端连接直流电源VCC的正极，第三电阻R3的另一端连接运算放大器U1的负输入端，第一二极管D1的阴极连接直流电源VCC的正极，第一二极管D1的阳极连接运算放大器U1的负输入端；第一电容C1跨接在运算放大器U1的负输入端和输出端之间，运算放大器U1的负输入端通过第二电容C2接地；第二二极管D2的阳极连接运算放大器U1的输出端，第二二极管D2的阴极连接降压变换芯片的使能引脚EN。
可选的，软启动电路中的元器件均为贴片元件，便于实现自动化生成，提高生成效率。
可选的，软启动电路中的元器件覆盖有三防漆，以使该软启动电路可在粉尘、潮湿和振动的恶劣环境中正常工作，提高了电路的可靠性。
该软启动电路的工作原理为：基于运算放大器U1的软启动电路可在各种条件下提供软起动保护功能。直流电源VCC通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的电阻分压网络连接在运算放大器U1的正输入端；同时，直流电源VCC通过第三电阻R3及第二电容C2组成的RC电路连接到运算放大器的负输入端。电路上电时，运算放大器U1的负输入端由于电容充电瞬态短路的影响，其正输入端的电压将大于负输入端的电压，此时运算放大器U1输出高电平，高电平通过第二二极管D2加在降压变换芯片的软启动引脚EN上，软启动引脚EN的电压为低电压，在运算放大器U1的反相端电容充电过程中，软启动引脚EN的电压一直保持较低的数值，实现了软起动功能。直流电源的电压继续升高，第二电容C2继续充电，运算放大器U1的负输入端端电压上升，负输入端的电压将大于正输入端的电压，运算放大器U1输出低电平，第二二极管D2反向偏置，此时电路不再起作用。
当软启动电路输出短路时，并联在第三电阻R3上的第一二极管D1对第二电容C2放电，从而为复位后下一次的软起动做准备。
实施本发明，通过运算放大器组成的软启动电路连接到降压变换芯片的软启动引脚，实现在开关电源重启和负载变化大时的软启动功能，相比于现有技术的软启动电路可靠性高。
参见图2，为本发明实施例的一种直流电压变换电路的电路图，在本实施例中，所述变换电路包括软启动电路和电压转换电路，电压转换电路包括降压变换芯片U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4、第五电容C5和电感L1。
上述元器件的连接关系为：降压变换芯片U2的电压输入引脚Vin连接直流电源VCC的正极，直流电源VCC的负极接地；降压变换芯片U2的使能引脚EN连接软启动电路中的第二二极管D2的阴极，降压变换芯片U2的比较引脚COMP通过第三电阻R3和第三电容C3接地；
降压变换芯片U2的信号地引脚AGND接地，信号地引脚AGND通过第五电阻R5连接降压变换芯片U2的反馈引脚FB，反馈引脚FB通过第四电容C4和电感L1与降压变换芯片U2的脉宽调制引脚LX连接，第六电阻R6跨接在第四电容C4的两端；
第五电容C5的一端通过电感L1连接降压变换芯片U2的脉宽调制引脚LX，所述第五电容C5的另一端分别连接降压变换芯片U2的电源地引脚PGND和接地。
可选的，第五电容C5为极性电容，第五电容C5的正极通过电感L1连接降压变换芯片U2的脉宽调制引脚LX，第五电容C5的负极分别连接降压变换芯片U2的电源地引脚PGND和接地。极性电容可避免输出电压反向，保护后续电路。
可选的，直流电源VCC的输出电压范围为4.5V-16V。
可选的，降压变换芯片U2的封装形式为小尺寸封装。
可选的，变换电路中的元器件均为贴片元件且元器件覆盖有三防漆。便于实现自动化生成，提高生成效率。同时可在粉尘、潮湿和振动的恶劣环境中正常工作，提高了电路的可靠性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种软启动电路，其特征在于，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和运算放大器，其中，所述第一电阻的一端连接直流电源的正极，所述第一电阻的另一端连接所述运算放大器的正输入端；
所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端连接所述运算放大器的正输入端；
所述第三电阻的一端连接所述直流电源，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的负输入端，所述第一二极管的阴极连接所述直流电源的正极，所述第一二极管的阳极连接所述运算放大器的负输入端；
所述第一电容跨接在所述运算放大器的负输入端和输出端之间，所述运算放大器的负输入端通过所述第二电容接地；
所述第二二极管的阳极连接所述运算放大器的输出端，所述第二二极管的阴极连接降压变换芯片的使能引脚。
2.如权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述软启动电路中的元器件均为贴片元件。
3.如权利要求2所述的软启动电路，其特征在于，所述软件启动电路中的元器件覆盖有三防漆。
4.一种直流电压变换电路，其特征在，包括如权利要求1-3任意一项所述的软启动电路。
5.如权利要求4所述的变换电路，其特征在于，还包括电压转换电路，所述电压转换电路包括降压变换芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第五电容和电感，其中，所述降压变换芯片的电压输入引脚连接直流电源，所述降压变换芯片的使能引脚连接所述软启动电路，所述降压变换芯片的比较引脚通过所述第三电阻和第三电容接地；
所述降压变换芯片的信号地引脚接地，所述信号地引脚通过所述第五电阻连接所述降压变换芯片的反馈引脚，所述反馈引脚通过所述第四电容和所述电感与所述降压变换芯片的脉宽调制引脚连接，所述第六电阻跨接在所述第四电容的两端；
所述第五电容的一端通过所述电感连接所述降压变换芯片的脉宽调引脚，所述第五电筒的另一端分别连接所述降压变换芯片的电源地引脚和接地。
6.如权利要求5所述的变换电路，其特征在于，所述第五电容为极性电容，其中，所述第五电容的正极通过所述电感连接所述降压变换芯片的脉宽调制引脚，所述第五电筒的负极分别连接所述降压变换芯片的电源地引脚和接地。
7.如权利要求6所述的变换电路，所述直流电源的输出电压范围为4.5V-16V。
8.如权利要求7所述的变换电路，其特征在于，所述降压变换芯片的封装形式为小尺寸封装。
9.如权利要求8所述的变换电路，其特征在于，所述变换电路中的元器件均为贴片元件且元器件覆盖有三防漆。
10.一种电子设备，其特征在于，包括，如权利要求4-9任意一种变换电路。
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