CN115967265B - 防过充软启动电路及方法及包括其的降压电路、开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防过充软启动电路及方法及包括其的降压电路、开关电源，所述防过充软启动电路包括设置于第一PMOS管的源极与第二理想电流源的输出端之间、以在第一PMOS管栅极与第二PMOS管的栅极之间产生固定压差offset的第一电阻；用于实现输出电压采样端FB的电压钳位软启动电压端SS的电压的第三NMOS管；以及用于在FBLOW信号被触发时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位的第四NMOS管；所述方法应用于所述电路。本发明可以实现输出发生短路后，无论在什么时候短路恢复，输出电压采样端FB的输出电压都不会过充，也不回产生回勾的技术效果。

Description

防过充软启动电路及方法及包括其的降压电路、开关电源

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，具体涉及一种防过充软启动电路及方法及包括其的降压电路、开关电源。

背景技术

开关电源中的降压（BUCK）电路中，输出电压采样端FB的电压会在上电启动后立刻达到芯片设定其要输出的值（ref电压），由于输出电压采样端FB的电压上升过快，导致电流过大，输出过充，所以会在BUCK电路中设置软启动电路，并控制软启动电压端SS的电压从零缓慢增大至输出电压采样端FB的ref电压，同时输出电压采样端FB的电压随着软启动电压端SS的电压缓慢上升至ref电压。当软启动电压端SS的电压达到ref电压时，软启动电压端SS的输出信号不再起作用，输出电压采样端FB开始进行正常的电压输出，进而达到BUCK电路软启动的目的，实现防止上电启动瞬间电流过大、输出过充的效果。

当输出短路的时候，通常的做法是将软启动电压端SS的电压值重置为0，并在持续短路的过程中，用时钟信号来让电路中的芯片只工作一部分时间以降低功耗，同时触发短路hiccup保护来试探短路是否恢复。如果输出短路恢复了，那么输出电压采样端FB的电压可以在芯片工作的那部分时间内上升，当芯片检测到输出电压采样端FB的电压上升到设定的阈值后，即判断短路恢复，开始持续工作。一种通常的做法是复用软启动电压端SS的输出信号来当做上述的时钟信号，并作为试探短路是否恢复的信号，这样如果在软启动电压端SS的电压值较高的时候短路恢复，那么输出电压采样端FB的电压还是会立即上升为软启动电压端SS的电压值，造成过充。

举例说明，假设在BUCK电路开关信号振荡的过程中，每四个振荡周期中的第一个振荡周期发送一个试探信号，即电路中的芯片只工作1/4的时间；为描述方便，假设每个振荡周期为1ms，ref电压为0.6V，设定的阈值电压为0.1V。在发送试探信号时，在一个振荡周期即1ms内，软启动电压端SS的电压从0上升为ref电压，若在该振荡周期内，芯片未检测到输出电压采样端FB的电压上升到设定的阈值，即认为输出短路未恢复，会将软启动电压端SS的电压再次重置为0，并控制在间隔三个振荡周期之后的一个振荡周期再次发送试探信号，即再次控制软启动电压端SS的电压在1ms内从0上升为ref电压。结合图5进行说明，图5所示为现有技术中的一种BUCK电路的软启动电路在“输出端未短路-输出端发生短路-输出端短路恢复”过程中，输出电压采样端FB的电压和软启动电压端SS的电压的波形变化示意图。可以发现，输出端未短路的状态下，输出电压采样端FB的电压（图中SS&FB波形图中的实线所示）和软启动电压端SS的电压（图中SS&FB波形图中的虚线所示）均处于高电平的状态。假设t0时刻，输出电压采样端FB发生短路，输出电压采样端FB的电压下降为0，同时软启动电压端SS的电压也被重置为0，触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS的电压为时钟信号，对短路是否恢复进行试探。在每一个时钟信号周期内，软启动电压端SS的电压均从0缓慢上升至ref电压。假设在第一个时钟信号周期（t0时刻~t1时刻）内，短路未恢复，则软启动电压端SS的电压从0缓慢上升至ref电压后又下降为0，在第二个时钟信号周期内，再从0缓慢上升。假设在第二个时钟信号周期内的t2时刻，短路恢复，此时软启动电压端SS的电压近似为(t2-t1)/(t1-t0)×ref，t2时刻在第二个时钟信号周期内的位置越靠后，则短路恢复时，软启动电压端SS的电压越高，输出电压采样端FB的电压在短路恢复时电压上升的越快，越容易发生输出过充的情况。假设在第二个时钟信号周期内的第0.9ms，短路恢复了，即芯片检测到输出电压采样端FB的电压达到设定的阈值0.1V了，此时软启动电压端SS的电压约为0.54V，则输出电压采样端FB的电压会从0.1V快速上升为0.54V，依然会出现瞬间电流过大、输出电压采样端FB输出过充的问题，同时由于电感电流的存在，导致输出电压采样端FB的电压上升至ref电压后继续上升，超过额定输出电压，后再缓慢下降至ref电压。需要说明的是，在图5中，为了清楚显示输出电压采样端FB的电压和软启动电压端SS的电压波形，在两者均处于高电平时，软启动电压端SS的电压的波形曲线比输出电压采样端FB的电压的波形曲线高一些，实际上，两者电压值在高电平时相同。

为解决在软启动电压端SS的电压值较高的时候短路恢复，输出电压采样端FB输出依然过冲的问题，一种做法是，当检测到短路恢复，即芯片检测到输出电压采样端FB的电压达到设定的阈值0.1V时，将软启动电压端SS的电压重新置0，使其从0开始再缓慢增长为ref电压，此时，输出电压采样端FB的输出也会先从0.1V下降为0V，然后再重新增长至ref电压，进而出现输出电压采样端FB输出回勾的问题。

发明内容

为解决以上技术问题中的至少一个，本发明提供了一种防过充软启动电路及方法及包括其的降压电路、开关电源。

本发明的第一方面提供一种防过充软启动电路，包括第一理想电流源、第一电容、第二理想电流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一理想电流源的输入端连接所述防过充软启动电路的电压输入端，输出端连接所述第一电容的上极板，所述第一电容的下极板接地，所述第二理想电流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管组成差分放大器；在所述第一理想电流源和所述第一电容的上极板之间引出软启动电压端SS，且所述软启动电压端SS与所述第二PMOS管的栅极连接；所述第一PMOS管的栅极连接所述防过充软启动电路的输出电压采样端FB；还包括第三NMOS管、第四NMOS管以及第一电阻；所述第一电阻设置于所述第一PMOS管的源极与第二理想电流源的输出端之间以在第一PMOS管栅极与第二PMOS管的栅极之间产生固定压差offset；所述第三NMOS管的漏极与所述软启动电压端SS连接，源极接地，栅极与所述第一PMOS管的漏极连接，以通过输出电压采样端FB的电压钳位软启动电压端SS的电压；所述第四NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的漏极连接，源极接地，栅极与FBLOW信号输出端连接，以在FBLOW信号被触发时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位。

优选的是，所述差分放大器中，所述第一PMOS管的源极通过所述第一电阻与所述第二理想电流源的输出端连接，所述第二PMOS管的源极直接与所述第二理想电流源的输出端连接，所述第一PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极连接，所述第一NMOS管的源极与所述第二NMOS管的源极均接地，所述第一NMOS管的栅极与所述第二NMOS管的栅极连接，且第二NMOS管的栅极与第二NMOS管漏极连接。

上述任一方案优选的是，所述防过充软启动电路还包括第五NMOS管，所述第五NMOS管的漏极与所述软启动电压端SS连接，源极接地，栅极连接SS_reset信号输出端。

上述任一方案优选的是，所述防过充软启动电路还包括SS_reset信号触发电路。

上述任一方案优选的是，SS_reset信号被触发后，所述第五NMOS管导通，将所述软启动电压端SS的电压重置为0。

上述任一方案优选的是，所述SS_reset信号触发电路包括第一比较器，所述第一比较器的反向输入端连接输出电压采样端FB，正向输入端输入设定的电压阈值，输出端输出FBLOW信号。

上述任一方案优选的是，输出电压采样端FB的电压值通过第一比较器与设定的电压阈值进行比较，当输出电压采样端FB的电压值低于设定的电压阈值时，FBLOW信号被触发，即FBLOW信号被置为高电平信号，否则FBLOW信号被置为低电平信号。

上述任一方案优选的是，所述SS_reset信号触发电路还包括第二比较器，所述第二比较器的反向输入端输入输出电压采样端FB的ref电压，正向输入端连接软启动电压端SS，输出端输出SS_OK信号。

上述任一方案优选的是，当软启动电压端SS的电压值大于ref电压时，SS_OK信号被触发，即SS_OK信号被置为高电平，否则SS_OK信号被置为低电平。

上述任一方案优选的是，所述SS_reset信号触发电路还包括SR锁存器和施密特触发器，所述施密特触发器的输出端经第一非门后与所述SR锁存器的复位端R连接，所述第二比较器的输出端与所述SR锁存器的置位端S连接，所述SR锁存器的Q输出端与所述第一比较器的输出端分别连接与门的两个输入端，所述SR锁存器的Q’输出端经第二非门后连接所述施密特触发器的输入端；所述与门的输出端与第三非门的输入端连接，所述第三非门的输出端为SS_reset信号输出端。

上述任一方案优选的是，所述SS_reset信号触发电路还包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻设置于所述第二非门的输出端与所述施密特触发器的输入端之间，所述第二电容的一个极板连接所述施密特触发器的输入端，另一个极板接地。

上述任一方案优选的是，所述防过充软启动电路还包括第三比较器，所述第三比较器的反向输入端连接输出电压采样端FB，正向输入端输入软启动电压端SS的电压与ref电压中的较小值，输出端输出工作信号。

上述任一方案优选的是，当输出电压采样端FB短路后，输出电压采样端FB的电压下降到设定的电压阈值时，通过所述SS_reset信号触发电路触发SS_reset信号，将软启动电压端SS的电压置0。

上述任一方案优选的是，所述FBLOW信号被触发后，当软启动电压端SS的电压上升到ref电压后，通过触发SS_OK信号，进而触发SS_reset信号，将软启动电压端SS的电压置0。

上述任一方案优选的是，当输出电压采样端FB短路后，触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS的电压信号为时钟信号，对短路是否恢复进行试探。

上述任一方案有优选的是，所述SS_reset信号为脉冲信号，且同时被用来对短路hiccup进行计数。

上述任一方案优选的是，作为时钟信号的软启动电压端SS的电压信号周期性发出，即每间隔固定的多个BUCK电路开关信号振荡周期发送一次，至输出短路恢复。

上述任一方案优选的是，所述固定压差offset的取值范围为0.1V~0.2V。

上述任一方案优选的是，所述电压阈值的取值范围为0.1V~0.2V。

本发明的第二方面是提供一种防过充软启动方法，应用于所述防过充软启动电路，包括：

步骤1：上电，软启动电压端SS的电压缓慢上升，输出电压采样端FB的电压同步缓慢上升至ref电压后，输出电压采样端FB进行正常电压输出；

步骤2：输出发生短路，输出电压采样端FB的电压下降至设定的电压阈值时，重置软启动电压端SS的电压为0，同时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位；

步骤3：触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS产生时钟信号，对短路是否恢复进行试探；

步骤4：试探到输出电压采样端FB的电压上升至设定的电压阈值时，重启输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位，将软启动电压端SS的电压钳位至比输出电压采样端FB的电压高固定压差offset；

步骤5：软启动电压端SS的电压缓慢上升，输出电压采样端FB的电压随软启动电压端SS的电压缓慢上升至ref电压后，输出电压采样端FB进行正常电压输出。

优选的是，所述固定压差offset的取值范围为0.1V~0.2V。

上述任一方案优选的是，所述电压阈值的取值范围为0.1V~0.2V。

本发明的第三方面提供一种降压（BUCK）电路，其包括所述防过充软启动电路，或实施所述防过充软启动方法。

本发明的第四方面提供一种开关电源，其包括所述防过充软启动电路，或实施所述防过充软启动方法。

本发明的防过充软启动电路及方法及包括其的降压电路、开关电源具有以下有益效果：

上电启动时，输出电压采样端FB的输出电压不会过充，上电平滑；

输出发生短路后，无论在什么时候短路恢复，输出电压采样端FB的输出电压都不会过充，也不回产生回勾的问题；

防过充软启动电路结构简单；

输出发生短路时，触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS的电压为时钟信号，对短路是否恢复进行试探。

附图说明

图1为按照本发明的防过充软启动电路的一优选实施例的结构示意图。

图2为按照本发明的防过充软启动电路的SS_reset信号触发电路的一优选实施例的结构示意图。

图3为按照本发明的防过充软启动电路的工作信号输出电路的一优选实施例的结构示意图。

图4为按照本发明的防过充软启动方法的一优选实施例的流程示意图。

图5为现有技术中的一种软启动电路，在“输出端未短路-输出端发生短路-输出端短路恢复”过程中，输出电压采样端FB的电压和软启动电压端SS的电压的波形变化示意图。

图6为本发明的防过充软启动电路或方法，在“输出端未短路-输出端发生短路-输出端短路恢复”过程中，输出电压采样端FB的电压和软启动电压端SS的电压的波形变化示意图。

图7为图6所示波形变化示意图中，“输出端短路恢复”前后的局部放大波形示意图。

实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作详细说明。

实施例

如图1所示，一种防过充软启动电路，包括第一理想电流源I1、第一电容C1、第二理想电流源I2、第一PMOS管MP01、第二PMOS管MP02、第一NMOS管MN01和第二NMOS管MN02，所述第一理想电流源I1的输入端连接所述防过充软启动电路的电压输入端VDD，输出端连接所述第一电容C1的上极板，所述第一电容C1的下极板接地，所述第二理想电流源I2、第一PMOS管MP01、第二PMOS管MP02、第一NMOS管MN01和第二NMOS管MN02组成差分放大器；在所述第一理想电流源I1和所述第一电容C1的上极板之间引出软启动电压端SS，且所述软启动电压端SS与所述第二PMOS管MP02的栅极连接；所述第一PMOS管MP01的栅极连接所述防过充软启动电路的输出电压采样端FB。

所述防过充软启动电路还包括第三NMOS管MN03、第四NMOS管MN04以及第一电阻R1；所述第一电阻R1设置于所述第一PMOS管MP01的源极与第二理想电流源I2的输出端之间以在第一PMOS管MP01栅极与第二PMOS管MP02的栅极之间产生固定压差offset；所述第三NMOS管MN03的漏极与所述软启动电压端SS连接，源极接地，栅极与所述第一PMOS管MP01的漏极连接，以通过输出电压采样端FB的电压钳位软启动电压端SS的电压；所述第四NMOS管MN04的漏极与所述第一PMOS管MP01的漏极连接，源极接地，栅极与FBLOW信号输出端连接，以在FBLOW信号被触发时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位。

具体的说，输出未发生短路时，输出电压采样端FB的电压为高电平，FBLOW信号不会被触发，即FBLOW信号为低电平，第四NMOS管MN04处于截止状态，第三NMOS管MN03处于导通状态，通过第三NMOS管MN03的导通可以将软启动电压端SS的电压钳位在比输出电压采样端FB的电压高所述固定压差offset。当输出发生短路时，输出电压采样端FB的电压为低电平，FBLOW信号被触发，即FBLOW信号为高电平，第四NMOS管MN04处于导通状态，进而第三NMOS管MN03的栅极电压被拉低，第三NMOS管MN03处于截止状态，通过第三NMOS管MN03的截止可以解除软启动电压端SS的电压对输出电压采样端FB的电压的钳位，即软启动电压端SS的电压和输出电压采样端FB的电压可以单独变化。所述固定压差offset的取值范围为0.1V~0.2V。

在本实施例中优选的是，所述差分放大器中，所述第一PMOS管MP01的源极通过所述第一电阻R1与所述第二理想电流源I2的输出端连接，所述第二PMOS管MP02的源极直接与所述第二理想电流源I2的输出端连接，所述第一PMOS管MP01的漏极与所述第一NMOS管MN01的漏极连接，所述第二PMOS管MP02的漏极与所述第二NMOS管MN02的漏极连接，所述第一NMOS管MN01的源极与所述第二NMOS管MN02的源极均接地，所述第一NMOS管MN01的栅极与所述第二NMOS管MN02的栅极连接，且第二NMOS管MN02的栅极与第二NMOS管MN02漏极连接。在所述差分放大器中，第一PMOS管MP01和第二PMOS管MP02为放大管，其规格一致且相互匹配，第一NMOS管MN01和第二NMOS管MN02为有源负载，其规格一致且相互匹配，。

在本实施例中优选的是，所述第一电流源I1和所述第二理想电流源I2采用电流镜，也可以采用其他现有技术中的理想电流源结构。

在本实施例中优选的是，所述防过充软启动电路还包括第五NMOS管MN05，所述第五NMOS管MN05的漏极与所述软启动电压端SS连接，源极接地，栅极连接SS_reset信号输出端。

在本实施例中优选的是，所述防过充软启动电路还包括SS_reset信号触发电路。如图2所示，所述SS_reset信号触发电路包括第一比较器A1，所述第一比较器A1的反向输入端连接输出电压采样端FB，正向输入端输入设定的电压阈值，输出端输出FBLOW信号。输出电压采样端FB的电压值通过第一比较器A1与设定的电压阈值进行比较，当输出电压采样端FB的电压值低于设定的电压阈值时，即发生了输出短路，FBLOW信号被触发，FBLOW信号被置为高电平信号，否则，未发生输出短路，FBLOW信号不会被触发，FBLOW信号被置为低电平信号。所述电压阈值的取值范围为0.1V~0.2V。

在本实施例中优选的是，所述SS_reset信号触发电路还包括第二比较器A2，所述第二比较器A2的反向输入端输入输出电压采样端FB的ref电压，正向输入端连接软启动电压端SS，输出端输出SS_OK信号。当软启动电压端SS的电压值大于ref电压时，SS_OK信号被触发，即SS_OK信号被置为高电平，否则SS_OK信号被置为低电平。

在本实施例中优选的是，所述SS_reset信号触发电路还包括SR锁存器和施密特触发器，所述施密特触发器的输出端经第一非门G1后与所述SR锁存器的复位端R连接，所述第二比较器A2的输出端与所述SR锁存器的置位端S连接，所述SR锁存器的Q输出端与所述第一比较器A1的输出端分别连接与门G4的两个输入端，所述SR锁存器的Q’输出端经第二非门G2后连接所述施密特触发器的输入端；所述与门G4的输出端与第三非门G3的输入端连接，所述第三非门G3的输出端为SS_reset信号输出端。所述SS_reset信号触发电路还包括第二电阻R2和第二电容C2，所述第二电阻R2设置于所述第二非门G2的输出端与所述施密特触发器的输入端之间，所述第二电容C2的一个极板连接所述施密特触发器的输入端，另一个极板接地。

当输出电压采样端FB短路后，输出电压采样端FB的电压下降到设定的电压阈值时，通过所述SS_reset信号触发电路触发SS_reset信号，即将SS_reset信号置为高电平，所述第五NMOS管NM05导通，进而将软启动电压端SS的电压置0。同时，当FBLOW信号被触发后，当软启动电压端SS的电压上升到ref电压后，通过触发SS_OK信号，进而触发SS_reset信号，将软启动电压端SS的电压置0。如图6所示，所述SS_reset信号为脉冲信号。

在本实施例中优选的是，如图3所示为所述防过充软启动电路的工作信号输出电路的一优选实施例的示意图，所述防过充软启动电路还包括第三比较器A3，所述第三比较器A3的反向输入端连接输出电压采样端FB，正向输入端输入软启动电压端SS的电压与ref电压中的较小值，输出端输出工作信号，所述工作信号为表征输出电压采样端FB的电压依然没有达到ref值、需要将其继续提升至ref值的信号，即需要所述防过充软启动电路继续工作的信号。

当输出电压采样端FB短路后，触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS的电压信号为时钟信号，对短路是否恢复进行试探。SS_OK信号被触发且FBLOW信号也被触发时，触发一个SS_reset信号，用来对短路hiccup进行计数。作为时钟信号的软启动电压端SS的电压信号周期性发出，即每间隔固定的多个BUCK电路开关信号振荡周期发送一次，至输出短路恢复。

如图4所示，一种防过充软启动方法，应用于所述防过充软启动电路，包括：

步骤1：上电，软启动电压端SS的电压缓慢上升，输出电压采样端FB的电压同步缓慢上升至ref电压后，输出电压采样端FB进行正常电压输出。

具体地说，通过理想电流源I1对第一电容C1进行充电，进而软启动电压端SS的电压缓慢上升，由于理想电流源I1的电流以及第一电容C1的电容值是固定的，所述软启动电压端SS的电压线性增加。通过第一PMOS管MP01、第二PMOS管MP02、第一电阻R1、第一NMOS管MN01以及第二NMOS管MN02组成的差分放大器，输出电压采样端FB的电压随着软启动电压端SS的电压同步缓慢上升至ref电压，然后输出电压采样端FB进行正常电压输出，进而在上电启动的过程中，不会出现过充。由于第一电阻R1，当输出电压采样端FB的电压上升至ref电压时，软启动电压端SS的电压上升至ref+offset。

步骤2：输出发生短路，输出电压采样端FB的电压下降至设定的电压阈值VK时，重置软启动电压端SS的电压为0，同时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位。

具体地说，输出发生短路时，输出电压采样端FB的电压必然下降，通过第一比较器A1，当输出电压采样端FB的电压下降至设定的电压阈值VK时，触发FBLOW信号，进而通过SS_reset信号触发电路触发SS-reset信号，将软启动电压端SS的电压重置为0。由于FBLOW信号被触发，即FBLOW信号输出高电平，第四NMOS管MN04被导通，从而第三NMOS管MN03栅极电压被拉低，第三NMOS管MN03被截止，从而解除了输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位。

步骤3：触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS产生时钟信号，对短路是否恢复进行试探。

具体地说，输出短路发生后，触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS产生时钟信号，即在一个试探周期内，软启动电压端SS的电压从0缓慢上升至ref电压后，触发SS_OK信号，进而触发SS_reset信号，将软启动电压端SS的电压重置为0，然后在下一个试探周期内，软启动电压端SS的电压重复上述变化过程，直至输出短路恢复。

步骤4：试探到输出电压采样端FB的电压上升至设定的电压阈值时，重启输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位，将软启动电压端SS的电压钳位至比输出电压采样端FB的电压高固定压差offset。

具体地说，在某一个试探周期内，当试探到输出电压采样端FB的电压上升至设定的电压阈值VK时，说明输出短路已恢复，通过第一比较器A1，FBLOW信号被置为低电平，第四NMOS管MN04被截止，从而第三NMOS管MN03栅极电压升高，第三NMOS管MN03导通，从而重启了输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位，将软启动电压端SS的电压钳位至VK+offset。

步骤5：软启动电压端SS的电压缓慢上升，输出电压采样端FB的电压随软启动电压端SS的电压缓慢上升至ref电压后，输出电压采样端FB进行正常电压输出。

具体地说，短路恢复后，输出电压采样端FB的电压上升至设定的电压阈值VK时，软启动电压端SS的电压首先被钳位至VK+offset，然后软启动电压端SS的电压从VK+offset缓慢上升至ref+offset，输出电压采样端FB的电压从VK缓慢上升至ref。通过在短路恢复后，输出电压采样端FB的电压达到设定的电压阈值VK时，重启输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位，无论在短路hiccup保护的试探时钟信号的周期内的哪一个时刻短路恢复，即无论试探时钟信号的电压值是何值时短路恢复，都会首先将软启动电压端SS的电压钳位至VK+offset，然后软启动电压端SS的电压缓慢从VK+offset缓慢上升至ref+offset，输出电压采样端FB的电压随之从VK缓慢上升至ref，输出电压采样端FB进行正常电压输出，达到输出不会过充的效果。

如图6和图7所示，输出短路后，触发hiccup短路保护，复用软启动电压端SS的电压为时钟信号进行短路恢复试探，假设在第二个试探周期内的t2时刻短路恢复，输出电压采样端FB的电压开始上升，在t2时刻之后的某个时刻，检测到输出电压采样端FB的电压（图中SS&FB波形图中的实线所示）上升到了设定的电压阈值VK，首先通过第一比较器A1将FBLOW信号置为低电平，第四NMOS管MN04被截止，第三NMOS管MN03导通，重启输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压（图中SS&FB波形图中的虚线所示）的钳位，将软启动电压端SS的电压钳位至VK+offset，然后软启动电压端SS的电压从VK+offset缓慢上升至ref+offset，输出电压采样端FB的电压从VK缓慢上升至ref，最后输出电压采样端FB进行稳定的电压输出，在整个输出短路恢复的过程中，输出电压采样端FB的电压不会出现极速上升的情况，避免了输出过充。通过图5和图6进行比较，可以发现，采用所述防过充软启动电路后，在输出短路恢复后，输出电压采样端FB的电压缓慢上升，既不会出现过充，也不会出现回勾。

实施例

一种BUCK电路，其包括所述防过充软启动电路，或实施所述防过充软启动方法。

实施例

一种开关电源，其包括所述防过充软启动电路，或实施所述防过充软启动方法。

需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种防过充软启动电路，包括第一理想电流源、第一电容、第二理想电流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一理想电流源的输入端连接所述防过充软启动电路的电压输入端，输出端连接所述第一电容的上极板，所述第一电容的下极板接地，所述第二理想电流源、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管组成差分放大器；其特征在于：在所述第一理想电流源和所述第一电容的上极板之间引出软启动电压端SS，且所述软启动电压端SS与所述第二PMOS管的栅极连接；所述第一PMOS管的栅极连接所述防过充软启动电路的输出电压采样端FB；还包括第三NMOS管、第四NMOS管以及第一电阻；所述第一电阻设置于所述第一PMOS管的源极与第二理想电流源的输出端之间以在第一PMOS管栅极与第二PMOS管的栅极之间产生固定压差offset；所述第三NMOS管的漏极与所述软启动电压端SS连接，源极接地，栅极与所述第一PMOS管的漏极连接，以通过输出电压采样端FB的电压钳位软启动电压端SS的电压；所述第四NMOS管的漏极与所述第一PMOS管的漏极连接，源极接地，栅极与FBLOW信号输出端连接，以在FBLOW信号被触发时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位；

所述差分放大器中，所述第一PMOS管的源极通过所述第一电阻与所述第二理想电流源的输出端连接，所述第二PMOS管的源极直接与所述第二理想电流源的输出端连接，所述第一PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极连接，所述第一NMOS管的源极与所述第二NMOS管的源极均接地，所述第一NMOS管的栅极与所述第二NMOS管的栅极连接，且第二NMOS管的栅极与第二NMOS管漏极连接。

2.如权利要求1所述的防过充软启动电路，其特征在于：还包括第五NMOS管，所述第五NMOS管的漏极与所述软启动电压端SS连接，源极接地，栅极连接SS_reset信号输出端。

3.如权利要求2所述的防过充软启动电路，其特征在于：还包括SS_reset信号触发电路。

4.如权利要求3所述的防过充软启动电路，其特征在于：所述SS_reset信号触发电路包括第一比较器，所述第一比较器的反向输入端连接输出电压采样端FB，正向输入端输入设定的电压阈值，输出端输出FBLOW信号；输出电压采样端FB的电压值通过第一比较器与设定的电压阈值进行比较，当输出电压采样端FB的电压值低于设定的电压阈值时，FBLOW信号被触发，即FBLOW信号被置为高电平信号，否则FBLOW信号被置为低电平信号；

所述SS_reset信号触发电路还包括第二比较器，所述第二比较器的反向输入端输入输出电压采样端FB的ref电压，正向输入端连接软启动电压端SS，输出端输出SS_OK信号；当软启动电压端SS的电压值大于ref电压时，SS_OK信号被触发，即SS_OK信号被置为高电平，否则SS_OK信号被置为低电平；

所述SS_reset信号触发电路还包括SR锁存器和施密特触发器，所述施密特触发器的输出端经第一非门后与所述SR锁存器的复位端R连接，所述第二比较器的输出端与所述SR锁存器的置位端S连接，所述SR锁存器的Q输出端与所述第一比较器的输出端分别连接与门的两个输入端，所述SR锁存器的Q’输出端经第二非门后连接所述施密特触发器的输入端；所述与门的输出端与第三非门的输入端连接，所述第三非门的输出端为SS_reset信号输出端。

5.一种防过充软启动方法，其特征在于：应用于如权利要求1-4任一项所述的防过充软启动电路，包括：

步骤1：上电，软启动电压端SS的电压缓慢上升，输出电压采样端FB的电压同步缓慢上升至ref电压后，输出电压采样端FB进行正常电压输出；

步骤2：输出发生短路，输出电压采样端FB的电压下降至设定的电压阈值时，重置软启动电压端SS的电压为0，同时解除输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位；

步骤3：触发短路hiccup保护，复用软启动电压端SS产生时钟信号，对短路是否恢复进行试探；

步骤4：试探到输出电压采样端FB的电压上升至设定的电压阈值时，重启输出电压采样端FB的电压对软启动电压端SS的电压的钳位，将软启动电压端SS的电压钳位至比输出电压采样端FB的电压高固定压差offset；

步骤5：软启动电压端SS的电压缓慢上升，输出电压采样端FB的电压随软启动电压端SS的电压缓慢上升至ref电压后，输出电压采样端FB进行正常电压输出。

6.一种BUCK电路，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的防过充软启动电路。

7.一种开关电源，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的防过充软启动电路。

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