具有预偏置电压保护的软启动电路设计

发布时间：2021-04-11 09:54

　　针对DC/DC转换器上电时存在电压过冲及电流倒灌现象,设计了一种具有预偏置电压保护的软启动电路。其核心在于通过对偏置电流的镜像及分流作用得到微小的电流,以及对复合电容的间歇性充电得到足够的启动时间。同时设计预偏置电压保护逻辑电路,针对不同情况下的启动,有效地控制功率管,使芯片上电时无论输出电压是否为零,输出电压都能够平缓且单调上升,并在软启动完成后关闭模块,减少功耗。基于0.5μm CMOS工艺对电路进行设计与仿真,软启动时间约为1 ms,将其应用于Buck型DC/DC转换器电路中,在电源重新上电,保护模块完成保护后均能够实现软启功能,电路模块面积为0.13 mm×0.09 mm,功耗为0.05 mW。 

【文章来源】：固体电子学研究与进展. 2020,40(03)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

调制比较器电路结构

图5为预偏置电压启动保护电路，电路利用软启动使能信号SS＿EN、反馈电压VFB与软启动电压VSS比较得到的调制信号Modulation，以及软启动完成信号SoftStart、控制开关管与整流管的导通与关断，保证在预偏置电压存在的情况下，VOUT仍会平缓单调上升到输出电压设定值。其中，信号A、CtrlP用来控制开关管PMOS的导通关断，信号B、CtrlN用来控制整流管NMOS的导通关断，RS触发器为关键逻辑电路。电路工作原理为：在电源启动前，SS＿EN为低电平，RS触发器输入R为低电平，S为高电平，所以P管、N管均关断，此时调制信号Modulation为低电平。

通过对软启动电路仿真，软启动时间约为1ms，如图6所示，与根据式（9）得出的计算结果基本吻合。仿真得到功耗约为0.05 mW。3.2 预偏置电压启动保护电路仿真

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3131041