[发明专利]电源缓启动装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种电源缓启动装置。

背景技术

目前，通信设备的集成度和复杂度越来越高，出于保护设备、降低电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称EMI)等方面的考虑，通信系统对设备电源上电过程提出了更严格的要求，电源上电缓启动控制是常用的保护通信设备和降低EMI的方法。现有的设备电源上电缓启动控制方法如图1所示，在电源回路中增加功率场效应管(MOSFET)，通过控制MOSFET的栅源电压V_GS来控制MOSFET的沟道电阻，从而控制设备电源上电过程中流过设备的电流，通过构造不同的V_GS波形，形成不同的缓启动控制方法。但这种缓启动控制方法存在以下不足：①属于开环控制电路，易受元器件参数偏差、负载变化、以及电源波动等的影响，负载电流难以精确控制；②缓启动过程结束后，控制电路即“失效”，当负载特性变化和电源发生突变时，不能保护设备和抑制EMI干扰。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种新的电源缓启动装置，以在负载上电过程中将负载电流与输入控制电压之间的关系控制成严格的线性关系。

根据本发明的电源缓启动装置包括：功率场效应管，连接在线性电流控制单元、电流检测单元、以及负载单元之间，用于控制流过负载单元的电流的大小；线性电流控制单元，连接在功率场效应管、电流检测单元、以及装置输入端之间，用于根据电流检测单元的检测结果，对功率场效应管的栅--源电压进行调节；以及电流检测单元，连接在功率场效应管、线性电流控制单元、以及负载单元之间，用于检测流过负载单元的电流的大小。

其中，线性电流控制单元包括：输入衰减单元，用于对来自装置输入端的输入电压进行衰减；差值放大单元，用于对电流检测单元的输入端和输出端之间的电位差进行放大；以及运算放大单元，用于生成用于对功率场效应管的栅--源电压进行调节的调节电压。

其中，输入衰减单元包括至少一个电阻。电流检测单元为与负载单元串联的一个或多个电阻。

其中，差值放大单元与电流检测单元构成的反馈环节的反馈系数K＝G_E×R_SE，其中，G_E是差值放大单元的增益，R_SE是电流检测单元的电阻阻值。运算放大单元与功率场效应管构成的开环传递环节的传递函数H＝G×G_M，其中，G是运算放大单元的增益，G_M是功率场效应管的跨导。根据本发明的电源缓启动装置的闭环传递函数为$G=\frac{\mathrm{Iload}}{\mathrm{Vin}}=L\·\frac{H}{1+K\·H},$其中，K是差值放大单元与电流检测单元构成的反馈环节的反馈系数，V_in是输入电压，I_load是流过负载单元的电流。

其中，差值放大单元是误差放大器，运算放大单元是运算放大器。运算放大器的增益大于1E4，功率场效应管的跨导介于35至100之间。