專利名稱：高壓啟動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓啟動電路，特別涉及一種適于電源管理集成電路使用的高壓 啟動電路。
背景技術(shù)：
在開關(guān)電源電路中，當(dāng)由于某些非正常的原因，引起保護(hù)電路起作用時，會關(guān)斷某 些電路；當(dāng)故障消除之后，整個電路要能夠重新工作，就需要一個啟動電路。啟動電路的另 外一個作用是給其它電路啟動建立起始工作點，同時當(dāng)電路開始工作時，啟動電路將輸入 電源與內(nèi)部隔離，使輸入電壓中的紋波不會影響到內(nèi)部電路，對內(nèi)部電路起到保護(hù)作用?，F(xiàn)有技術(shù)中，如附圖1所示，開關(guān)電源控制電路主要由低壓電路和高壓電路兩部 分組成，低壓電路的控制邏輯用來控制高壓啟動電路工作啟動與否。當(dāng)需要啟動的時候，控 制邏輯控制開關(guān)閉合高壓電通過恒流源對外接電容充電，當(dāng)電容電壓線性達(dá)到內(nèi)部低壓電 路要求時，控制邏輯控制開關(guān)斷開，完成電路啟動。上述技術(shù)方案中，利用受控電流源對外 接電容充電，但該電路的缺點是該受控電流源很大程度上取決于高電壓，電流線性度不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種對電源電壓不敏感、可控、耐高壓、電流線性度好的高壓啟 動電路。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種高壓啟動電路，包括電流源、控 制開關(guān)和電容，由輸入高壓供電的電流源經(jīng)控制開關(guān)與電容串聯(lián)構(gòu)成充電回路，電容一端 為輸出端，另一端接地，控制開關(guān)的使能端連接低壓電路的控制邏輯輸出端，在電容輸出端 與電流源之間，設(shè)有負(fù)反饋電路，所述負(fù)反饋電路由檢測電路和反饋控制電路構(gòu)成，檢測電 路串聯(lián)于所述電流源和電容輸出端之間，檢測輸出電流大小，反饋控制電路接收檢測電路 的輸出并反饋控制電流源。上述技術(shù)方案中，在傳統(tǒng)的高壓啟動基礎(chǔ)上增加了電流負(fù)反饋。當(dāng)控制開關(guān)斷開 時，高壓啟動電路不工作；當(dāng)控制開關(guān)閉合時，一方面高壓部分通過電流源向外接電容充 電，另一方面負(fù)反饋電路檢測輸出電流大小，同時反饋控制電流源大小，維持電流源大小穩(wěn)定?！N優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述電流源、控制開關(guān)均由MOS管構(gòu)成，控制開關(guān)用MOS 管的柵極為使能端，漏極連接電流源用MOS管的柵極，電流源用MOS管的漏極連接高壓，源 極經(jīng)負(fù)反饋電路的檢測電路連接電容的輸出端；所述負(fù)反饋電路的檢測電路包括MOS管和 檢測電阻，檢測電路MOS管的漏極連接電流源用MOS管的源極，檢測電路MOS管的柵極連接 電容的輸出端，檢測電阻設(shè)置在檢測電路MOS管的漏極和柵極之間；負(fù)反饋電路的反饋控 制電路由一對鏡像MOS管和控制電阻構(gòu)成，兩個鏡像MOS管的源極接地，檢測電路MOS管的 源極為輸出端，連接兩個鏡像MOS管的柵極和其中一個MOS管的漏極，鏡像MOS管中另一個 MOS管的漏極連接電流源MOS管的柵極，控制電阻連接電流源MOS管的柵極和高壓，由此構(gòu)成對電流源的反饋控制。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1.本發(fā)明通過設(shè)置負(fù)反饋電路，根據(jù)輸出電流的大小反饋控制電流源，電流對高 電壓不敏感，電流線性度好；2.本發(fā)明的高壓啟動電路電流源可控，耐高壓性能好。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源控制電路的系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明實施例中高壓啟動系統(tǒng)框圖；圖3是本發(fā)明實施例中高壓啟動系統(tǒng)的電路圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實施例一參見附圖2所示，一種高壓啟動電路，包括電流源、控制開關(guān)S和電容， 由輸入高壓供電的電流源經(jīng)控制開關(guān)S與電容串聯(lián)構(gòu)成充電回路，電容一端為輸出端，另 一端接地，控制開關(guān)S的使能端連接低壓電路的控制邏輯輸出端，在電容輸出端與電流源 之間，設(shè)有負(fù)反饋電路，所述負(fù)反饋電路由檢測電路和反饋控制電路構(gòu)成，檢測電路串聯(lián)于 所述電流源和電容輸出端之間，檢測輸出電流大小，反饋控制電路接收檢測電路的輸出并 反饋控制電流源。參見附圖3所示，本實施例中，所述電流源、控制開關(guān)均由MOS管構(gòu)成，控制開關(guān)用 MOS管M5的柵極為使能端EN，漏極連接電流源用MOS管Ml的柵極，電流源用MOS管Ml的 漏極連接高壓HV，源極經(jīng)負(fù)反饋電路的檢測電路連接電容Cl的輸出端；所述負(fù)反饋電路的 檢測電路包括MOS管M4和檢測電阻R2，檢測電路MOS管M4的漏極連接電流源用MOS管Ml 的源極，檢測電路MOS管M4的柵極連接電容Cl的輸出端，檢測電阻R2設(shè)置在檢測電路MOS 管M4的漏極和柵極之間；負(fù)反饋電路的反饋控制電路由一對鏡像MOS管M2、M3和控制電阻 Rl構(gòu)成，兩個鏡像MOS管M2、M3的源極接地，檢測電路MOS管M4的源極為輸出端，連接兩 個鏡像MOS管M2、M3的柵極和其中一個MOS管M2的漏極，鏡像MOS管中另一個MOS管M3 的漏極連接電流源MOS管Ml的柵極，控制電阻Rl連接電流源MOS管Ml的柵極和高壓HV， 由此構(gòu)成對電流源的反饋控制。本實施例的工作原理是，圖3中EN為高壓啟動電路的使能端，當(dāng)EN為邏輯低電平 時，高壓管M5關(guān)端。上電過程中，高壓管Ml柵極電壓慢慢升高，當(dāng)高壓管的柵源電壓高于 其閾值電壓時，高壓管Ml導(dǎo)通，經(jīng)電阻R2向外接電容充電，此時電阻R2上產(chǎn)生壓降，當(dāng)其 值超過M4的閾值電壓時，高壓管M4導(dǎo)通，高壓管的漏端電流經(jīng)高壓管M2鏡像到高壓管M3， 高壓管M3和Rl組成反饋回路來控制高壓管M1，實現(xiàn)負(fù)反饋，穩(wěn)定電流，減小電流受高壓電 變化的影響。反饋過程如下假設(shè)電流變大，則電阻R2上的壓降變大，高壓管M4的漏電流 增加，高壓管M2漏電流等于高壓管M4漏電流，高壓管M3鏡像高壓管M2的漏電流，即高壓 管M3的漏電流增加，電阻Rl上流過的電流增加，高壓管Ml的柵電壓下降，所以高壓管Ml 的柵源電壓減小，導(dǎo)致Ml漏電流減小，輸出電流減??；反之亦然。
4
電流源大小為_\VGS4\_\Vlh4\+Vov4 _
jI -
I Kh41
2Ιλ
V^oMILX
R,
j 一 j 一 I 一 _ 一 J3 一
HV-Vov3
HV
2L
\MCOX{W!L\
Rx
因為 HV >> Vov3，所以 I4 HV/R, S1HV = Iim
AI/I
HV 61
Oo 4
C
-
^0AHVZHV I SHV 21 Vgs4
其中"^4k 1
所以&
^ov 4
HV
當(dāng)V。v4 < 2 I Vgs4 I，時《S。< 1，而這一條件是比較容易滿足的，所以本發(fā)明的啟動電 路有良好的電源無關(guān)性。本啟動電路的另一個好處是輸出是Ml源極輸出，輸出阻抗小，使VCC受內(nèi)部低壓 模塊的影響減小。以上例子僅為本發(fā)明的特定實例，決不能視為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種高壓啟動電路，包括電流源、控制開關(guān)和電容，由輸入高壓供電的電流源經(jīng)控制開關(guān)與電容串聯(lián)構(gòu)成充電回路，電容一端為輸出端，另一端接地，控制開關(guān)的使能端連接低壓電路的控制邏輯輸出端，其特征在于在電容輸出端與電流源之間，設(shè)有負(fù)反饋電路，所述負(fù)反饋電路由檢測電路和反饋控制電路構(gòu)成，檢測電路串聯(lián)于所述電流源和電容輸出端之間，檢測輸出電流的大小，反饋控制電路接收檢測電路的輸出并反饋控制電流源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓啟動電路，其特征在于所述電流源、控制開關(guān)均由MOS 管構(gòu)成，控制開關(guān)用MOS管的柵極為使能端，漏極連接電流源用MOS管的柵極，電流源用MOS 管的漏極連接高壓，源極經(jīng)負(fù)反饋電路的檢測電路連接電容的輸出端；所述負(fù)反饋電路的 檢測電路包括MOS管和檢測電阻，檢測電路MOS管的漏極連接電流源用MOS管的源極，檢測 電路MOS管的柵極連接電容的輸出端，檢測電阻設(shè)置在檢測電路MOS管的漏極和柵極之間； 負(fù)反饋電路的反饋控制電路由一對鏡像MOS管和控制電阻構(gòu)成，兩個鏡像MOS管的源極接 地，檢測電路MOS管的源極為輸出端，連接兩個鏡像MOS管的柵極和其中一個MOS管的漏 極，鏡像MOS管中另一個MOS管的漏極連接電流源MOS管的柵極，控制電阻連接電流源MOS 管的柵極和高壓，由此構(gòu)成對電流源的反饋控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓啟動電路，包括電流源、控制開關(guān)和電容，由輸入高壓供電的電流源經(jīng)控制開關(guān)與電容串聯(lián)構(gòu)成充電回路，電容一端為輸出端，另一端接地，控制開關(guān)的使能端連接低壓電路的控制邏輯輸出端，其特征在于在電容輸出端與電流源之間，設(shè)有負(fù)反饋電路，所述負(fù)反饋電路由檢測電路和反饋控制電路構(gòu)成，檢測電路串聯(lián)于所述電流源和電容輸出端之間，檢測輸出電流的大小，反饋控制電路接收檢測電路的輸出并反饋控制電流源。本發(fā)明通過設(shè)置負(fù)反饋電路，根據(jù)輸出電流的大小反饋控制電流源，電流對高電壓不敏感，電流線性度好。
文檔編號H02M1/36GK101951137SQ20101050320
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者李富華, 杜坦, 王漢祥, 謝衛(wèi)國, 趙鶴鳴, 黃秋萍 申請人:蘇州大學(xué)