一种带电流补偿的软启动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种带电流补偿的软启动电路，其包括相互电性连接的软启动电路和电流补偿电路；所述软启动电路用于启动电路，所述电流补偿电路用于对软启动电路进行电流补偿；其中，软启动电路包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、偏置电流源Ibs、PNP三级管QP1及电容C1；所述PMOS管MP1的源极连接电源电压，PMOS管MP1的栅极与PMOS管MP1的漏极、PMOS管MP2的栅极及偏置电流源Ibs的输入端连接，偏置电流源Ibs的输出端接地，PMOS管MP2的源极接电源电压，PMOS管MP2的漏极连接PNP三级管QP1的发射极，PNP三级管QP1的基极与电容C1的上极板及电流补偿电路连接，C1的下极板及PNP三级管QP1的集电极接地。
【专利说明】
-种带电流补偿的软启动电路
技术领域
[0001] 本实用新型设及电子技术领域，特别设及一种带电流补偿的软启动电路。
【背景技术】
[0002] 软启动电路广泛应用于开关电源领域，W提高开关电源的稳定性，避免开关电源 在启动阶段由于电压或者电流的突变(例如浪涌电流)而损坏开关电源。
[0003] 现有的软启动电路在高溫时充电电流减小，输出电压不够高，导致电路不能正常 启动。
[0004] 因此，如何设计一个软启动电路，W解决现有软启动电路在高溫条件下不能正常 工作的难题，是业界亟待解决的问题。 【实用新型内容】
[0005] 因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种带电流补偿的软启动电路，该电路在 现有的软启动电路基础上，加入一个电流补偿电路，通过电流补偿电路对软启动电路进行 高溫电流补偿，W使软启动电路在高溫下仍然能正常工作，并且保证电路在高低溫度条件 下都能正常工作，从而解决现有技术知不足。
[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0007] -种带电流补偿的软启动电路，包括相互电性连接的软启动电路和电流补偿电 路;所述软启动电路用于启动电路，所述电流补偿电路用于对软启动电路进行电流补偿;其 中，软启动电路包括PMOS管MPUPMOS管MP2、偏置电流源Ibs、PNPS级管QPl及电容Cl;所述 PMOS管MP1的源极接电源电压，PMOS管MP1的栅极与PMOS管MP1的漏极、PMOS管MP2的栅极及 偏置电流源化S的输入端连接，偏置电流源化S的输出端接地，PMOS管MP2的源极接电源电 压，PMOS管MP2的漏极连接PNP^级管QPl的发射极，PNP^级管QPl的基极与电容Cl的上极板 及电流补偿电路连接，Cl的下极板及PNPS级管QPl的集电极接地。
[000引所述电流补偿电路包括PMOS管MP3、PM0S管MP4、软启动输出端Vss及NMOS管丽1;所 述PMOS管MP3的源极接电源电压，PMOS管MP3的栅极与PMOS管MP4的栅极、PMOS管MP4的漏极 及醒OS管丽1的漏极连接，PMOS管MP3的漏极与PNPS级管QPl的基极、电容Cl的上极板及软 启动输出端Vs S连接，PMOS管MP4的源极接电源电压，PMOS管MP4的栅极和漏极连接，PMOS管 MP4的漏极连接NMOS管MNl的漏极，NMOS管MNl的栅极和源极连接，NMOS管MNl的源极接地。
[0009] 本实用新型采用上述方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0010] 1、本实用新型采用电流补偿电路对软启动电路进行高溫电流补偿，实现在高溫下 软启动电路仍然能正常工作，保证电路在高低溫度条件下都能正常工作；
[0011] 2、本实用新型所采用的技术方案简单，成本低廉，具有很好的实用性。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的一种带电流补偿的软启动电路的原理结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0014] 参见图1，本实用新型一种带电流补偿的软启动电路，包括软启动电路100和电流 补偿电路200;软启动电路100和电流补偿电路200顺次电性连接;软启动电路100用于启动 电路，电流补偿电路200用于对软启动电路进行电流补偿。
[0015] 作为一个具体的实施例，参见图1，软启动电路100包括PMOS管MPUPMOS管MP2、偏 置电流源化S、PNPS级管QP1及电容C1; PMOS管MP1的源极接电源电压，PMOS管MP1的栅极与 PMOS管MP1的漏极、PMOS管MP2的栅极及偏置电流源化S的输入端连接，偏置电流源化S的输 出端接地，PMOS管MP2的源极接电源电压，PMOS管MP2的漏极连接PNPS级管QP1的发射极， PNPS级管QPl的基极与电容Cl的上极板及电流补偿电路连接，Cl的下极板及PNPS级管QPl 的集电极接地。
[0016] 电流补偿电路包括PMOS管MP3、PM0S管MP4、软启动输出端Vss及NMOS管丽1;PM0S管 MP3的源极接电源电压，PMOS管MP3的栅极与PMOS管MP4的栅极、PMOS管MP4的漏极及NMOS管 丽1的漏极连接，PMOS管MP3的漏极与PNP^级管QPl的基极、电容Cl的上极板及软启动输出 端Vss连接，PMOS管MP4的源极接电源电压，PMOS管MP4的栅极和漏极连接，PMOS管MP4的漏极 连接NMOS管MNl的漏极，NMOS管MNl的栅极和源极连接，NMOS管MNl的源极接地。
[0017] 下面具体阐述其运行原理。
[0018] 假设软启动电路100中偏置电流源的电流大小为I bs，晶体管(PMOS或醒OS)单位面 积的栅氧化层电容为Cox，PMOS管的空穴迁移率为iip，PMOS管MPx的宽长比为(W/L)MPx，醒OS 管的电子迁移率为Wn，NMOS管丽X的宽长比为(W/L )MNx，X为1，2，3，4。
[0019] 参见图1中软启动电路100，其工作原理是：当电源电压VDD上电时，电流偏置源化S 开始正常工作，由于PMOS管MPl和PMOS管MP2构成电流镜结构，即PMOS管MP2镜像PMOS管MPl 中的电流(其中，PMOS管MPl中的电流大小为Ibs )，则有：
[0020] Imp2：Impi = (W/L)mp2：(W/L)mpi； (1)
[0021 ] 式中，Imp2为流过PMOS管MP2的漏极电流，Impi为流过PMOS管MPl的漏极电流；
[0022]此时，PNPS极管QPl导通，其发射极电流 [002；3] Ie,qpi = Imp2; (2)
[0024] 其基极电流Ib,QPi开始对电容Cl充电，且Ib,QPi和Ie,QPi有如下关系：
[0025] Ie,qpi = 0*Ib,qpi+(1+0)*Icbo,qpi; (3)
[0026] 式中0为PNPS极管QPl的电流增益；Icbo,QPi为PNPS极管QPl的集电极反向饱和电 流。
[0027] 结合式子(1) (2) (3)，可得到：
[0028] 因为龄〉1，则有：
[0029] 4)
[0030] 由式(4)可知，PNPS极管QPl的基极电流对电容Cl充电，其大小Ib,QPi与PMOS管MPl 和PMOS管MP2的宽长比、偏置电流源的电流大小IBS、PNPS极管QPl的电流增益0及PNPS极 管QPl集电极反向饱和电流ICBO,QP巧关，而其中两个变量巧PICBO,QPl都具有正的溫度系数，因 此，在PMOS管MPl和PMOS管MP2的宽长比及偏置电流源的电流大小IBS-定的条件下，随着溫 度上升，Ib,QPi会逐渐减小，当该电路高溫启动时，由于充电电流太小，当小于启动管(Vss所 驱动的管子)的漏电流时会使得电路无法正常启动；当该电路从低溫开始启动，启动后再溫 度升高，则Icbo,QPi逐渐增大，会泄放掉电容Cl上的一部分电荷，从而使得软启动输出端Vss 掉电，导致电路异常。
[0031] 因此，针对上述问题，为了实现软启动电路在高溫下仍然能正常工作，保证电路在 高低溫度条件下都能正常工作。本实用新型采用电流补偿电路对软启动电路进行高溫电流 补偿，实现在高溫下软启动电路仍然能正常工作。保证电路在高低溫度条件下都能正常工 作。
[0032] 具体工作原理如下：
[0033] 参见图1中电流补偿电路200，NM0S管MNl的栅源短接，并和地端GND相接，可W看做 是与GND相连的反向PN结二极管，其反向电流(亦即，醒OS管丽1的漏极电流Id,MN1)基本不随 反向电压变化，且其具有正的溫度特性。故在高溫时，Id,MNi会增大，接着，通过PMOS管MP3和 PMOS管MP4的电流镜结构，利用PMOS管MP3对PMOS管MP4的镜像，对电容Cl进行电流补偿，补 偿电流为：
[0034] 〔5)
[00对式中，Id,MP4为PMOS管MP4的漏极电流；
[0036] 由式（5)可知，该电流补偿电路可W通过增大PMOS管MP3和PMOS管MP4宽长比的比 值，增大电容Cl的补偿电流，从而使软启动输出端Vss开始掉电的溫度点向更高的溫度移 动，实现高溫下启动电路仍然能正常工作。
[0037] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应 该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节 上可W对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种带电流补偿的软启动电路，其特征在于:包括相互电性连接的软启动电路和电 流补偿电路;所述软启动电路用于启动电路，所述电流补偿电路用于对软启动电路进行电 流补偿；其中，软启动电路包括PMOS管MP1、PM0S管MP2、偏置电流源Ibs、PNP三级管QP1及电 容C1;所述PMOS管MP1的源极连接电源电压，PMOS管MP1的栅极与PMOS管MP1的漏极、PMOS管 MP2的栅极及偏置电流源I bs的输入端连接，偏置电流源I bs的输出端接地，PMOS管MP2的源 极接电源电压，PMOS管MP2的漏极连接PNP三级管QP1的发射极，PNP三级管QP1的基极与电容 C1的上极板及电流补偿电路连接，C1的下极板及PNP三级管QP1的集电极接地。2. 根据权利要求1所述的带电流补偿的软启动电路，其特征在于:所述电流补偿电路包 括PMOS管MP3、PMOS管MP4、软启动输出端Vss及NM0S管MN1;所述PMOS管MP3的源极接电源电 压，PMOS管MP3的栅极与PMOS管MP4的栅极、PMOS管MP4的漏极及NM0S管丽1的漏极连接，PMOS 管MP3的漏极与PNP三级管QP1的基极、电容Cl的上极板及软启动输出端Vss连接，PMOS管MP4 的源极接电源电压，PMOS管MP4的栅极和漏极连接，PMOS管MP4的漏极连接匪0S管MN1的漏 极，NM0S管MN1的栅极和源极连接，NM0S管MN1的源极接地。
【文档编号】H02M1/32GK205681306SQ201620613769
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日 公开号201620613769.5, CN 201620613769, CN 205681306 U, CN 205681306U, CN-U-205681306, CN201620613769, CN201620613769.5, CN205681306 U, CN205681306U
【发明人】廖建平, 林桂江, 杨瑞聪, 沈滨旭, 任连峰, 杨凤炳, 吴文政
【申请人】厦门新页微电子技术有限公司