升压式DCDC的软启动电路的设计.PDFVIP

第 30 卷 　第 6 期 华 侨 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol . 30 　No . 6 　 　 　2009 年 11 月 J ournal of Huaqiao U niver sit y (Nat ural Science) Nov . 2009 　 文章编号 : 　100050 13 (2009) 　 升压式 DC/ DC 的软启动电路的设计 张艳红 , 程 　帅 (华侨大学 信息科学与工程学院 , 福建 泉州 36202 1) ( ) 摘要 : 　基于 BiCMO S 工艺 ,提出一种用于升压式 DC/ DC 直流/ 直流 的脉冲充电方式软启动电路. 同时使用 ( ) 分频电路和窄脉冲产生电路 ,实现对软启动电容充电的极小占空比 0 . 1 % . 该电路在不使用片外电容的情况 下 ,保证足够的软启动时间 ,有效地消除浪涌电流现象. 经 H SP ICE 仿真模拟证明 ,该电路可以使用较小的电 ( ) ( μ) 容 10 p F ,实现较长时间 800 s 的软启动过程. 关键词 : 　软启动 ; 窄脉冲 ; 分频电路 ; 开关电源 ; 浪涌电流 中图分类号 : 　TN 784 + . 102 文献标识码 : 　A [ 12 ] ( ) 高效便携式电子产品对电源的要求也越来越高 ,而典型的DC/ DC 直流/ 直流 开关电源在启动 过程中, 容易产生浪涌电流 , 可能对电子系统产生损伤 ,甚至造成破环[3 ] . 为了消除浪涌电流 , 需要设 计软启动电路 ,使启动时间足够的长 ,启动过程足够的缓慢. 传统的软启动电路是通过恒流源对电容进 [4 ] 行充电来产生定时 ,并由电容上的电压来限制电感电流或开关的占空比 . 为了保证启动过程足够缓 慢 ,需要极小的充电电流或很大的电容. 出于工艺等因素的考虑 ,充电电流很难做到很小 ,而较大的电容 在片内很难实现的 通常情况下 ,可以通过外接电容的方法实现 ,但这又增加了外围电路设计的复杂 度 ,所以是不可取的. 本文设计了一款解决此问题的软启动电路. 1 　电路设计思路 1 . 1 　传统的软启动电路 传统的软启动电路[ 5 ] ,通过内部电流源 ISS 、外部电容 CSS 和钳位电路 CL A M P 实现软启动功能 ,如 图 1 所示. 系统上电时 , 电容上的电压 V SS 为零 ,误差放大器的输出信号 Ve 被 CL A M P 电路钳制在较低 的电位 ,从而限制了开关的占空比和电感电流. 随着电流源 ISS 对电容 CSS 的充电, V SS 逐渐上升 , Ve 也逐渐上升 , 占空比 和电感电流逐渐增大 ,直到达到设定值 ,软启动过程结束. 软启动时间为 Δ C ·V SS SS ( ) tSS =