[发明专利]用于电源的软启动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电源的软启动电路，更具体地，涉及这样一种用于电源的软启动电路，其即使在软启动电路的初始操作中(其中内部电源电压和电流源是不稳定的)也能生成稳定的参考电压，并且通过使用缓冲器的电流源作为充电电流来使电流消耗最小化。

背景技术

一般的开关模式电源(下文称为“SMPS”)将输入的交流功率转换为直流功率并通过开关将被转换的直流功率转换为高频交流功率。随后，SMPS将被转换的交流功率转换为交流电压并对被转换的交流电压的电平进行调节。随后，SMPS将交流电压转换为直流电压并输出被转换的直流电压。

通过上述原理，SMPS获得高效且稳定的输出。然而，应用于诸如PDP板的负载的SMPS需要高电压，并且该负载具有大电容。通常，从电源端的角度来说，PDP板具有150至250V的交流电压和5000至15000μF的电容。此外，PDP板的开启时间被限制为约300毫秒至1.0毫秒。因此，当PDP板的操作开始时，存在于负载中的半导体装置接收过量的电流和电压应力。

为了解决这种问题，通过根据PDP板的功率被开启时的时间始终保持输出电压的上升率，从而使过量的电流和电压应力必要地降低。为了这个目的，SMPS需要一种软启动技术以通过限定开关控制信号的功率或频率来限制输出电压的上升斜率。

图1是具有软启动电路的传统SMPS的电路图。

参照图1，在SMPS中，软启动电路40被增加至SMPS电路，从而改善了操作特性。

一般的SMPS电路是通过接收输入电压V_IN并对接收到的电压进行调整来生成输出电压V_O的电路。

图1所示的SMPS电路包括开关电路30、输出滤波器(L和C1)、输出电压分配单元(R1和R2)、误差放大器402、相位补偿电路(C2和R3)和PWM信号生成单元50。

开关电路30通过与输入PWM信号V_pwm同步执行开-关操作来传输或切断输入电压V_IN。开关电路30生成输出电压V_O，输出电压V_O是通过使用由电感器L和第一电容器C1构成的滤波器对输入电压V_IN的PWM波形求平均值而获得的直流电压。

反馈电压V_FB通过使用电阻器R1和R2分配所生成的输出电压V_O来生成，并且误差放大器402通过对反馈电压V_FB与参考电压V_REF之间的差进行放大来生成公共电压V_COM。所生成的公共电压V_COM与通过PWM信号生成单元50调整的输出电压V_O同步地被转换为PWM信号V_pwm。

在将输入电压V_IN转换为所需的输出电压V_O时，SPMS电路具有很小的功率损失。因此，SMPS电路时常被用作需要使功率损失最小化的系统的电源。

然而，不具有软启动功能的SMPS电路具有较大的反馈环路增益。因此，当反馈电压V_FB与参考电压V_REF之间的差较大时，在短时期内有大量输出电流流动，因此也有大量输入电流流动。

在短时期内流动的电流向装置施加应力，并且可能由于必要的输入电流的限制而出现运行故障。在严重的情况下，装置可能损坏。当反馈电压V_FB与参考电压V_REF之间的差较大时，这种现象频繁出现在在向其供电的的装置的初始操作中。

在供电期间，输出电压通常具有0V电压。由于装置中的参考电压V_REF因其特性而甚至在低电源电压下生成，该装置的操作在反馈电压V_FB与参考电压V_REF之间的差较大的状态下实行。

如图1所示，传统SMPS电路的软启动电路40包括用于生成参考电压V_REF的参考电压生成单元401和误差灯402。参考电压生成单元401包括电压调整单元406、第一电流源407、第二电流源408、第一开关403、第二开关405和启动电容器C_SS。