CN218482777U - 一种外部模拟软启动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外部模拟软启动电路，包括电源ic引脚一，所述电源ic引脚一与电源ic引脚二连接，所述电源ic引脚二与电源ic引脚三连接，所述电源ic引脚二与电源ic引脚三均与比较器连接。本实用新型的实质性效果是：采取比较器与DAC和定时器输出的PWM相结合，组成逐周期的电流控制回路，PWM就是脉冲调制宽度调制接口，PWM为类似正弦波的数字信号，通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低***的成本和功耗，并且可以起到调节启动时间的作用。

Description

一种外部模拟软启动电路

技术领域

本实用新型涉及电源软启动技术领域，特别涉及一种外部模拟软启动电路。

背景技术

开关电源的输入电路大都采用整流加电容滤波电路。在输入电路合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流,特别是大功率开关电源，在电源接通瞬间如此大的冲击电流幅值，往往会导致输入熔断器烧断，有时甚至将合闸开关的触点烧坏，为此几乎所有的开关电源在其输入电路设置防止冲击电流的软起动电路，软启动电路可防止启动期间电路中的突然电流流动，它通过最小化启动期间的过电流来减慢输出电压的上升速度，一些电流受限且负载调节较差的组件可能会因为输入电流过高而损坏, 它有助于保护设备或电子元件免受瞬时高输入电流造成的损坏，以保证开关电源正常而可靠的运行。

如中国专利CN205883041U，公开日2016年8月11日，本实用新型公开一种软启动电路，其包括偏置电路、电容充放电电路及运放电路，所述偏置电路、电容充放电电路及运放电路顺次电性连接；所述偏置电路用于提供偏置电流；所述电容充放电电路通过镜像产生一个恒定电流对电容进行充电；所述运放电路用于输出稳定基准电压；其中，所述偏置电路包括偏置电流源Ibs、电源电压VDD和PMOS管MP1；所述PMOS管MP1的源极接电源电压VDD；PMOS管MP1的栅极连接电容充放电电路；PMOS管MP1的漏极与栅极及偏置电流源Ibs的输入端连接；偏置电流源Ibs的输出端接地。虽然可以实现在电路启动过程中需要对电流进行限制、但存在电路设计复杂且不能调节时间等问题。

发明内容

本实用新型针对目前的软启动电路存在电路设计复杂且不能调节时间的技术问题，采取比较器与DAC和定时器输出的 PWM相结合，组成逐周期的电流控制回路，从而达到调节启动时间的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种外部模拟软启动电路，包括电源ic引脚一，所述电源ic引脚一与电源ic引脚二连接，所述电源ic引脚二与电源ic引脚三连接，所述电源ic引脚二与电源ic引脚三均与比较器连接。比较器是比较两个或更多数据项，以确定它们是否相等，或者确定它们之间的大小关系和排列顺序，这称为比较。可以实现此比较功能的电路或设备称为比较器。比较器是将模拟电压信号与参考电压进行比较的电路。比较器的两个输入是模拟信号，输出是二进制信号0或1。当输入电压的差值增大或减小并且正负符号保持不变时，输出保持恒定。比较器的性能包括输出延迟时间：包括信号通过组件的传输延迟以及信号的上升时间和下降时间。温度和电容等不同因素对比较器延迟时间的都有影响。电源ic引脚一为VREF参考电压，电源ic引脚二为COMP引脚，电源ic引脚三为FB反馈电压。

作为优选，所述电源ic引脚一分别与二极管和电阻连接，所述二极管和电阻均与电容连接。二极管其实就是用半导体材料制作而成的电子器件，起到稳定电压的作用，它能够承受比较高的反向电压，从而起到反向阻断的作用。它具有单向导电的功能，能够起到开关和隔离的作用，当电流流动的时候就会有正电产生，而当有负电的时候，二极管就会出现不通畅的情况，起到隔离的作用。

作为优选，所述电源ic引脚一与阻抗一连接，述阻抗一的两端分别与电源ic引脚二和电源ic引脚三连接；所述电源ic引脚一与参考电压连接，所述电源ic引脚三与反馈电压连接。电源ic引脚二为COMP引脚，comp引脚为误差放大器补偿脚，该脚与误差放大器反相输入端(VFB)之间应接入RC补偿网络，以改善误差放大器的性能。

作为优选，所述电源ic引脚二与三极管连接，所述三极管与电容相连接。三极管选用2N2907PNP三极管，三极管是半导体的基本器材之一，三极管主要结构是半导体的基本片上制作两个相近的PN结，然后再将正块半导体分成三部分组成，利用的半导体之间的连接进行集电工作，从而通过小的交流输入控制大的静态直流。

作为优选，所述的三极管和电容均接地。电容亦称作“电容量”，是指在给定电位差下自由电荷的储藏量，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。

作为优选，所述ic引脚三和阻抗一均与阻抗二相连接。电源ic引脚三为FB反馈电压，将输出电压分压后接至此引脚，此引脚在芯片内部连接着比较器，与VERF进行比较，如果反馈电压低了，那就提高开关的占空比，反之则降低占空比，以此达到稳定电压的目的。FB反馈电压用电设备接入点进行分压，可以减少线路压降且对大电流较明显。

作为优选，所述阻抗二与电压输出端连接。VOUT输出电压就是电子元件输出的最大电压。输出电压就是指的电子设备输出电流方向的电压值大小。

作为优选，所述电源ic引脚一的电压值为5V。电源ic引脚一为VREF参考电压，VREF是指电路中一个与负载、功率供给、温度漂移、时间等无关，能保持始终恒定的一个电压。指测量电压值时，用作参考的电压值。

本实用新型的实质性效果是：采取比较器与DAC和定时器输出的 PWM相结合，组成逐周期的电流控制回路，PWM就是脉冲调制宽度调制接口，PWM为类似正弦波的数字信号，通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低***的成本和功耗，并且可以起到调节启动时间的作用。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

其中：1，电源ic引脚一；2，电源ic引脚二；3，电源ic引脚二；4，阻抗一；5，比较器；6，阻抗二；7，三极管；8，二极管；9，电阻；10，电容；11，电压输出端。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。一种外部模拟软启动电路，如图1所示，包括电源ic引脚一1，电源ic引脚一1与电源ic引脚二2连接，电源ic引脚二2与电源ic引脚三3连接，电源ic引脚二2与电源ic引脚三3均与比较器5连接。电源ic引脚三连接比较器的输入端，比较器的输出端连接电源ic引脚二。比较器是比较两个或更多数据项，以确定它们是否相等，或者确定它们之间的大小关系和排列顺序，这称为比较。可以实现此比较功能的电路或设备称为比较器。比较器是将模拟电压信号与参考电压进行比较的电路。比较器的两个输入是模拟信号，输出是二进制信号0或1。当输入电压的差值增大或减小并且正负符号保持不变时，输出保持恒定。比较器的性能包括输出延迟时间：包括信号通过组件的传输延迟以及信号的上升时间和下降时间。温度和电容等不同因素对比较器延迟时间的都有影响。电源ic引脚一为VREF参考电压，电源ic引脚二为COMP引脚，电源ic引脚三为FB反馈电压。

电源ic引脚一1分别与二极管8和电阻9相连接，二极管8和电阻9均与电容10相连接。二极管其实就是用半导体材料制作而成的电子器件，起到稳定电压的作用，它能够承受比较高的反向电压，从而起到反向阻断的作用。它具有单向导电的功能，能够起到开关和隔离的作用，当电流流动的时候就会有正电产生，而当有负电的时候，二极管就会出现不通畅的情况，起到隔离的作用。二极管与电阻并联连接，二极管和电阻形成的整体分别与电容和电源ic引脚1串联连接。二极管的阴极与电源ic引脚一连接，二极管的阳极与电容连接。

电源ic引脚一1与阻抗一4连接，所述阻抗一4的两端分别与电源ic引脚二2和电源ic引脚三3连接。电源ic引脚二为COMP引脚，comp引脚为误差放大器补偿脚，该脚与误差放大器反相输入端(VFB)之间应接入RC补偿网络，以改善误差放大器的性能。

阻抗二6与电压输出端连接。VOUT输出电压就是电子元件输出的最大电压。输出电压就是指的电子设备输出电流方向的电压值大小。因为所有设备的输入电压与输出电压并不是相等的，在过程中是电压有压降的。

电源ic引脚一1的电压值为5V。电源ic引脚一为VREF参考电压，VREF是指电路中一个与负载、功率供给、温度漂移、时间等无关，能保持始终恒定的一个电压。指测量电压值时，用作参考的电压值。在电源IC供电后，本参考电压的参考电压值为5V。

电源ic引脚三3和阻抗一4均与阻抗二6连接。电源ic引脚三为FB反馈电压，将输出电压分压后接至此引脚，此引脚在芯片内部连接着比较器，与VERF进行比较，如果反馈电压低了，那就提高开关的占空比，反之则降低占空比，以此达到稳定电压的目的。FB反馈电压用电设备接入点进行分压，可以减少线路压降且对大电流较明显。在电源IC供电后，此时反馈到FB的信号高于FB参考值一般为1.25（根据芯片不同，略有不同），此时误差比较器虽然输出为高电平，但由于2N2907PNP三极管处于导通状态，使此高电平无效，电源IC芯片无PWM输出。

电源ic引脚二2与三极管7相连接，三极管7与电容10相连接，三极管7和电容10均接地。三极管选用2N2907PNP三极管，2N2907PNP三级管的Base端与电容连接，2N2907PNP三级管的Collector端接地，2N2907PNP三级管的Emitter端与电源ic引脚一连接。三极管是半导体的基本器材之一，三极管主要结构是半导体的基本片上制作两个相近的PN结，然后再将正块半导体分成三部分组成，利用的半导体之间的连接进行集电工作，从而通过小的交流输入控制大的静态直流。电容亦称作“电容量”，是指在给定电位差下自由电荷的储藏量，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。在电源IC供电后，随时间推移电容两端电压逐渐增加，2N2907PNP三极管的导通状态逐渐减弱，过程中PWM输出也逐渐增大，直到2N2907PNP三极管关断，电源的软启动完成。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种外部模拟软启动电路，其特征在于，包括电源ic引脚一（1），所述电源ic引脚一（1）与电源ic引脚二（2）连接，所述电源ic引脚二（2）与电源ic引脚三（3）连接，所述电源ic引脚二（2）与电源ic引脚三（3）均与比较器（5）连接。

2.根据权利要求1所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述电源ic引脚一（1）分别与二极管（8）和电阻（9）连接，所述二极管（8）和电阻（9）均与电容（10）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述电源ic引脚一（1）与阻抗一（4）连接，所述阻抗一（4）的两端分别与电源ic引脚二（2）和电源ic引脚三（3）连接；所述电源ic引脚一（1）与参考电压连接，所述电源ic引脚三（3）与反馈电压连接。

4.根据权利要求3所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述电源ic引脚二（2）与三极管（7）连接，所述三极管（7）与电容（10）连接。

5.根据权利要求4所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述的三极管（7）和电容（10）均接地。

6.根据权利要求1所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述电源ic引脚三（3）和阻抗一（4）均与阻抗二（6）连接。

7.根据权利要求6所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述阻抗二（6）与电压输出端（11）连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种外部模拟软启动电路，其特征在于，所述电源ic引脚一（1）的电压值为5V。

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