專利名稱：軟啟動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種軟啟動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
為了抑制電壓源、電流源、LED驅(qū)動(dòng)電路或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路等電路系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中的輸出電壓或輸出電流過(guò)沖，通常在這些電路系統(tǒng)中應(yīng)用軟啟動(dòng)電路，其原理是通過(guò)控制誤差元件參考電壓的上升速度來(lái)控制輸出電壓和輸出電流的上升速度，防止過(guò)沖損壞器件?，F(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)誤差元件參考電壓的上升速度進(jìn)行控制時(shí)一般有模擬軟啟動(dòng)和 數(shù)字軟啟動(dòng)兩種方式，其中模擬軟啟動(dòng)裝置如圖Ia所示，模擬軟啟動(dòng)裝置在啟動(dòng)時(shí)，使能信號(hào)EN和參考電壓SS波形圖如圖Ib所示，在啟動(dòng)階段，通過(guò)控制誤差加法器的參考電壓來(lái)達(dá)到抑制輸出電壓或輸出電流的過(guò)沖。這種裝置為了獲得足夠的啟動(dòng)時(shí)間，通常會(huì)通過(guò)減小充電電流Il和增大充電電容Cl來(lái)實(shí)現(xiàn)。此種裝置存在以下弊端充電電流Il越小，精度越低，抗干擾能力越弱；充電電容Cl越大，所占用的芯片面積越大，成本越高。數(shù)字軟啟動(dòng)裝置如圖2a所示，數(shù)字軟啟動(dòng)裝置在啟動(dòng)時(shí)，使能信號(hào)EN和參考電壓SS波形圖如圖2b所示，此種以數(shù)字方式控制誤差元件參考電壓的裝置通過(guò)時(shí)鐘脈沖控制Ki、K2、……、KN，其中第N個(gè)時(shí)鐘開(kāi)啟Kn，這樣可以精確的控制參考電壓SS的上升速度，然而時(shí)鐘電路和電流源所耗費(fèi)的成本幾乎和圖Ia所示裝置等同，依然存在所占用的芯片面積大、成本高的缺點(diǎn)。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中軟啟動(dòng)電路生廣成本較聞的問(wèn)題，目如尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種軟啟動(dòng)電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種軟啟動(dòng)電路，包括電流源；儲(chǔ)能單元，與電流源相連接；第一開(kāi)關(guān)單元，連接在電流源和儲(chǔ)能單元之間；以及控制單元，與第一開(kāi)關(guān)單元相連接，用于控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電。進(jìn)一步地，控制單元包括第一驅(qū)動(dòng)電路，與第一開(kāi)關(guān)單元相連接，用于產(chǎn)生控制第一開(kāi)關(guān)單元通斷的第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)一步地,第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括第一高電平信號(hào)和第一低電平信號(hào)，其中，第一開(kāi)關(guān)單元在接收到第一高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，在接收到第一低電平信號(hào)時(shí)截止；或第一開(kāi)關(guān)單元在接收到第一高電平信號(hào)時(shí)截止，在接收到第一低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。進(jìn)一步地，控制電路還包括第二開(kāi)關(guān)單元，第一端連接至第一節(jié)點(diǎn)，第二端接地，其中，第一節(jié)點(diǎn)為儲(chǔ)能單元與第一開(kāi)關(guān)單元之間的節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步地，控制單元還包括第二驅(qū)動(dòng)電路，與第二開(kāi)關(guān)單元相連接，用于產(chǎn)生控制第二開(kāi)關(guān)單元通斷的第二脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 進(jìn)一步地，第二脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括第二高電平信號(hào)和第二低電平信號(hào)，其中，第二開(kāi)關(guān)單元在接收到第二高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，在接收到第二低電平信號(hào)時(shí)截止；或第二開(kāi)關(guān)單元在接收到第二高電平信號(hào)時(shí)截止，在接收到第二低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。通過(guò)本實(shí)用新型，采用包括以下結(jié)構(gòu)的軟啟動(dòng)電路電流源；儲(chǔ)能單元，與電流源相連接；第一開(kāi)關(guān)單元，連接在電流源和儲(chǔ)能單元之間；以及控制單元，與第一開(kāi)關(guān)單元相連接，用于控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電。通過(guò)在電流源和儲(chǔ)能單元之間設(shè)置第一開(kāi)關(guān)單元，并由控制單元來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)單元的通斷實(shí)現(xiàn)控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電，通過(guò)控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元兩端的電壓緩慢升高，以達(dá)到抑制應(yīng)用軟啟動(dòng)電路的電路系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中的輸出電壓和輸出電流過(guò)沖、實(shí)現(xiàn)電路系統(tǒng)的輸出電壓和/或輸出電流緩慢升高的效果，此種軟啟動(dòng)電路只需在電流源和儲(chǔ)能單元之間設(shè)置第一開(kāi)關(guān)單元即可，相對(duì)軟啟動(dòng)電路的整體電路占用面積和生產(chǎn)成本而言，所增加的第一開(kāi)關(guān)單元帶來(lái)的面積增加和成本投入幾乎可以忽略不計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了降低軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本的效果?！ぁ?br> 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖Ia是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的模擬軟啟動(dòng)電路的電路圖；圖Ib是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的模擬軟啟動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與儲(chǔ)能電壓的示意圖；圖2a是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的數(shù)字軟啟動(dòng)電路的電路圖；圖2b是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的數(shù)字軟啟動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與儲(chǔ)能電壓的示意圖；圖3a是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路的示意圖；圖3b是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖；以及圖3c是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)與儲(chǔ)能電壓的波形圖。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種軟啟動(dòng)電路，以下對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的軟啟動(dòng)電路進(jìn)行具體介紹圖3a是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路的電路圖，如圖3a所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路包括電流源、儲(chǔ)能單元、第一開(kāi)關(guān)單元Kl和控制單元(圖中未示出)。其中，第一開(kāi)關(guān)單元Kl連接在電流源和儲(chǔ)能單元之間，以實(shí)現(xiàn)充電回路的斷開(kāi)或?qū)?，控制單元與第一開(kāi)關(guān)單元Kl相連接，用于向第一開(kāi)關(guān)單元Kl發(fā)送驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制第一開(kāi)關(guān)單元Kl周期性地吸合或打開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電。本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路通過(guò)在電流源和儲(chǔ)能單元之間設(shè)置第一開(kāi)關(guān)單元，并由控制單元來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)單元的通斷實(shí)現(xiàn)控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電，通過(guò)控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元兩端的電壓緩慢升高，以達(dá)到抑制軟啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)用軟啟動(dòng)電路的電路系統(tǒng)的輸出電壓和輸出電流過(guò)沖、實(shí)現(xiàn)電路系統(tǒng)的輸出電壓和/或輸出電流緩慢升高的效果，此種軟啟動(dòng)電路只需在電流源和儲(chǔ)能單元之間設(shè)置第一開(kāi)關(guān)單元即可，相對(duì)軟啟動(dòng)電路的整體電路占用面積和生產(chǎn)成本而言，所增加的第一開(kāi)關(guān)單元帶來(lái)的面積增加和成本投入幾乎可以忽略不計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了降低軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本的效果。具體地，控制單元包括與第一開(kāi)關(guān)單元Kl相連接的第一驅(qū)動(dòng)電路，該第一驅(qū)動(dòng)電路用于產(chǎn)生控制第一開(kāi)關(guān)單元Kl通斷的第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vclk，其中，第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以為高低電平信號(hào)，第一開(kāi)關(guān)單元Kl可以在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，相應(yīng)地在接收到低電平信號(hào)時(shí)截止；或者第一開(kāi)關(guān)單元Ki可以在接收到高電平信號(hào)時(shí)截止，相應(yīng)地在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。以第一開(kāi)關(guān)單元Ki在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，在接收到低電平信號(hào)時(shí)截止進(jìn)行舉例說(shuō)明軟啟動(dòng)電路的軟啟動(dòng)原理，如圖3b所示是第一驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的波形圖，當(dāng)控制第一開(kāi)關(guān)單元Kl的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)變成高電平時(shí)，Kl導(dǎo)通，此時(shí)電流源Il給儲(chǔ) 能單元(儲(chǔ)能單元可以為可充放電電容Cl)充電，則每個(gè)脈沖周期內(nèi)，電流源給Cl充電使Cl
兩端的電壓升高^(guò)^，其中，tds第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)一個(gè)周期τ內(nèi)高電平信號(hào)維持時(shí)間。當(dāng)
第一開(kāi)關(guān)單元Kl接收到低電平信號(hào)時(shí)，Kl截止，此時(shí)Il停止給Cl充電，Cl保持當(dāng)前電壓直到下一個(gè)高電平信號(hào)脈沖到來(lái)。如果定義軟啟動(dòng)完成后輸出的參考電壓升到Vss，則軟啟動(dòng)電路的整個(gè)軟啟動(dòng)時(shí)間Tss為
V C TTss=^j- (1.1)定義第一驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的占空比K = |，代入公式I. I的^ =
ssI由公式I. 2可以看出如果降低K，也就是減小脈沖信號(hào)的占空比，可以減慢軟啟動(dòng)的速度。換言之，在軟啟動(dòng)速度一定的前提下，可以通過(guò)降低占空比K值來(lái)增加電流源的充電電流11，實(shí)現(xiàn)提高軟啟動(dòng)的精度和抗干擾能力，同時(shí)可以通過(guò)降低占空比K值來(lái)減小Cl，實(shí)現(xiàn)降低軟啟動(dòng)電路的成本投入。優(yōu)選地，軟啟動(dòng)電路還包括連接在信號(hào)地和第一節(jié)點(diǎn)之間的第二開(kāi)關(guān)單元K2。其中，第一節(jié)點(diǎn)為儲(chǔ)能單元Cl與第一開(kāi)關(guān)單元Kl之間的節(jié)點(diǎn)。第二開(kāi)關(guān)單元K2的兩端分別連接在儲(chǔ)能單元Cl的兩端以實(shí)現(xiàn)將儲(chǔ)能單元Cl中的能量進(jìn)行釋放與否，其中，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)單元K2導(dǎo)通時(shí)，將儲(chǔ)能單元Cl的兩端直接接入信號(hào)地，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能單元Cl中的能量進(jìn)行釋放，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)單元K2打開(kāi)時(shí)，儲(chǔ)能單元Cl停止釋放能量。其中，可以在電流源向儲(chǔ)能單元充電之前控制第二開(kāi)關(guān)單元K2導(dǎo)通，使得對(duì)儲(chǔ)能單元Cl進(jìn)行初始化，然后在開(kāi)始向儲(chǔ)能單元充電時(shí)，打開(kāi)第二開(kāi)關(guān)單元K2。具體地，控制第二開(kāi)關(guān)單元K2導(dǎo)通或截止的信號(hào)可以由控制單元中的第二驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生，第二驅(qū)動(dòng)電路與第二開(kāi)關(guān)單元K2相連接，通過(guò)發(fā)送第二驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)EN至第二開(kāi)關(guān)單元K2來(lái)控制第二開(kāi)關(guān)單元K2導(dǎo)通或截止，其中，第二脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)EN可以為初始階段為高電平、維持階段為低電平的信號(hào)，也可以為初始階段為低電平、維持階段為高電平的信號(hào)，即，可以控制第二開(kāi)關(guān)單元在接收到高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通，在接收到低電平信號(hào)時(shí)截止；或控制第二開(kāi)關(guān)單元在接收到高電平信號(hào)時(shí)截止，在接收到低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。以第二脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)EN初始階段為低電平信號(hào)、維持階段為高電平信號(hào)為例舉例說(shuō)明軟啟動(dòng)電路的軟啟動(dòng)原理，如圖3c所示是第二驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)及儲(chǔ)能單元兩端的電壓的波形圖，當(dāng)?shù)诙}沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)EN為低電平信號(hào)時(shí)，第二開(kāi)關(guān)單元K2導(dǎo)通，對(duì)儲(chǔ)能單元Cl進(jìn)行放電處理；當(dāng)?shù)诙}沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)EN變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)時(shí)，控制單元還控制第一開(kāi)關(guān)單元Kl導(dǎo)通，此時(shí)，電流源開(kāi)始在Kl開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或截止下對(duì)儲(chǔ)能單元進(jìn)行周期性充電，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元兩端的電壓SS緩慢升高。通過(guò)在軟啟動(dòng)電路中設(shè)置第二開(kāi)關(guān)單元，實(shí)現(xiàn)了在電流源向儲(chǔ)能單元充電之前對(duì)儲(chǔ)能單元進(jìn)行初始化，避免了儲(chǔ)能單元由于原始狀態(tài)就存儲(chǔ)有較高的電量所造成的電壓和/或電流過(guò)沖。以下結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例的軟啟動(dòng)電路的工作原理進(jìn)一步地說(shuō)明本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)電路，該軟啟動(dòng)電路的啟動(dòng)控制方法可以通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)施例上述內(nèi)容所提供 的軟啟動(dòng)電路執(zhí)行，以下對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的軟啟動(dòng)電路的工作原理進(jìn)行具體介紹在軟啟動(dòng)電路軟啟動(dòng)時(shí),通過(guò)控制電流源向軟啟動(dòng)電路的儲(chǔ)能單元周期性充電以使儲(chǔ)能單元兩端的電壓逐漸升高。其中，主要通過(guò)控制電流源與儲(chǔ)能單元之間的充電回路的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)向儲(chǔ)能單元的周期性充電。具體地，在電流源和儲(chǔ)能單元之間設(shè)置第一開(kāi)關(guān)單元，通過(guò)發(fā)送第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)單元以控制第一開(kāi)關(guān)單元通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)充電回路的通斷。本實(shí)用新型實(shí)施例的啟動(dòng)控制方法通過(guò)控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元兩端的電壓緩慢升高，以達(dá)到抑制應(yīng)用軟啟動(dòng)電路的電路系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中的輸出電壓和輸出電流過(guò)沖、實(shí)現(xiàn)電路系統(tǒng)的軟啟動(dòng)效果，此種軟啟動(dòng)電路只需在電流源和儲(chǔ)能單元之間設(shè)置第一開(kāi)關(guān)單元即可，相對(duì)軟啟動(dòng)電路的整體電路占用面積和生產(chǎn)成本而言，所增加的第一開(kāi)關(guān)單元帶來(lái)的面積增加和成本投入幾乎可以忽略不計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了降低軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本的效果。進(jìn)一步地，在電流源向軟啟動(dòng)電路的儲(chǔ)能單元周期性充電之前，本實(shí)用新型實(shí)施例的啟動(dòng)控制方法還包括對(duì)儲(chǔ)能單元進(jìn)行放電。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能單元進(jìn)行放電，實(shí)現(xiàn)了在電流源向儲(chǔ)能單元充電之前對(duì)儲(chǔ)能單元進(jìn)行初始化，避免了儲(chǔ)能單元由于原始狀態(tài)就存儲(chǔ)有較高的電量所造成的電壓和/或電流過(guò)沖。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軟啟動(dòng)電路，其特征在于，包括 電流源； 儲(chǔ)能單元，與所述電流源相連接； 第一開(kāi)關(guān)單元，連接在所述電流源和所述儲(chǔ)能單元之間；以及控制單元，與所述第一開(kāi)關(guān)單元相連接，用于控制所述電流源向所述儲(chǔ)能單元周期性充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述控制單元包括 第一驅(qū)動(dòng)電路，與所述第一開(kāi)關(guān)單元相連接，用于產(chǎn)生控制所述第一開(kāi)關(guān)單元通斷的第一脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述控制電路還包括 第二開(kāi)關(guān)單元，第一端連接至第一節(jié)點(diǎn)，第二端接地，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)為所述儲(chǔ)能單元與所述第一開(kāi)關(guān)單元之間的節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，所述控制單元還包括 第二驅(qū)動(dòng)電路，與所述第二開(kāi)關(guān)單元相連接，用于產(chǎn)生控制所述第二開(kāi)關(guān)單元通斷的第二脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軟啟動(dòng)電路。軟啟動(dòng)電路包括電流源；儲(chǔ)能單元，與電流源相連接；第一開(kāi)關(guān)單元，連接在電流源和儲(chǔ)能單元之間；以及控制單元，與第一開(kāi)關(guān)單元相連接，用于控制電流源向儲(chǔ)能單元周期性充電。通過(guò)本實(shí)用新型，解決了現(xiàn)有技術(shù)中軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本較高的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了降低軟啟動(dòng)電路生產(chǎn)成本的效果。
文檔編號(hào)H03K17/94GK202737836SQ20122033706
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者曹會(huì)賓, 于翔, 許晶 申請(qǐng)人:圣邦微電子(北京)股份有限公司