本发明提供一种升压稳压器，其包括：输出电路；电压反馈电路，用于采样所述输出电压得到反馈电压；误差放大器，其包括接收所述反馈电压的第一输入端和接收启动参考电压的第二输入端；PWM控制及驱动电路；软启动充电驱动电路，用于所述输出电压低于第一电压阈值时，驱动输出电压给所述稳压输出端进行充电；软启动控制电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，利用所述反馈电压给启动参考输出端充电，所述启动参考输出端输出所述启动参考电压，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端充电。这样实现分阶段启动，可以减少无效启动时间，提高了启动效率。
输出电路，用于将稳压输入端的输入电压转换成稳压输出端的输出电压，其包括第一功率晶体管、第二功率晶体管和电感；
误差放大器，其包括第一输入端和第二输入端，第一输入端接收所述反馈电压，第二输入端接收启动参考电压；
PWM控制及驱动电路，其输入端与误差放大器的输出端相连，其第一输出端输出用于驱动第一功率晶体管的第一驱动信号，其第二输出端输出用于驱动第二功率晶体管的第二驱动信号；
软启动充电驱动电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，其输出端与第一功率晶体管的栅极相连并驱动第一功率晶体管导通给所述稳压输出端进行充电，在此期间所述第二功率晶体管被驱动的截止，所述第一功率晶体管的栅极与所述PWM控制及驱动电路的第一输出端断开，在输出电压大于第一电压阈值时，软启动充电驱动电路的输出端与第一功率晶体管的栅极断开连接，第一功率晶体管的栅极被连接至所述PWM控制及驱动电路的第一输出端；
软启动控制电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，利用所述反馈电压给启动参考输出端充电，所述启动参考输出端输出所述启动参考电压，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端充电。
2.根据权利要求1所述的升压稳压器，其特征在于，其还包括有驱动选通电路，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，所述驱动选通电路选通所述软启动充电驱动电路的输出端与第一功率晶体管的栅极，在软启动过程中所述输出电压高于第一电压阈值时，所述驱动选通电路选通所述PWM控制及驱动电路的第一输出端与第一功率晶体管的栅极，所述电感连接于稳压输入端和中间节点SW之间，第一功率晶体管的源极与中间节点SW相连，漏极作为稳压输出端，第二功率晶体管的漏极与中间节点SW相连，其源极接地，第一功率晶体管的栅极经过所述驱动选通电路连接PWM控制及驱动电路的第一输出端或软启动充电驱动电路的输出端，第二功率晶体管的栅极接收第二驱动信号。
3.根据权利要求2所述的升压稳压器，其特征在于，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，使所述PWM控制及驱动电路不工作，此时第二驱动信号驱动所述第二功率晶体管截止，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，使所述PWM控制及驱动电路工作，PWM控制及驱动电路开始驱动第一功率晶体管和第二功率晶体管交替的导通和截止。
4.根据权利要求2所述的升压稳压器，其特征在于，所述软启动充电驱动电路包括参考电流源支路、复制电流支路和比例可调电流镜，所述比例可调电流镜包括与参考电流源支路相连的第一输出端以及与复制电流支路相连的第二输出端，所述比例可调电流镜能够使得复制电流支路按照第一比例镜像复制参考电流源支路的电流，所述复制电流支路上具有输出端，在输出电压低于第一电压阈值时，连通参考电流源支路使得其产生参考电流，同时驱动选通电路连接复制电流支路的输出端和第一功率晶体管的栅极，使得所述第一功率晶体管给所述稳压输出端进行充电，而充电电流的值与复制电流支路上的电流成第二比例，在输出电压大于第一电压阈值时，驱动选通电路断开所述复制电流支路的输出端与第一功率晶体管的栅极的连接。
5.根据权利要求4所述的升压稳压器，其特征在于，所述参考电流源支路包括第一开关晶体管和参考电流源，第一开关晶体管连接于参考电流源和比例可调电流镜的第一输出端之间，所述复制电流支路包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，第一场效应晶体管的源极与稳压输入端相连，其漏极与第二场效应晶体管的源极相连，第二场效应晶体管的漏极与比例可调电流镜的第二输出端相连，第二场效应晶体管的漏极与第一场效应晶体管的栅极相连，第一场效应晶体管的栅极作为所述复制电流支路的输出端。
6.根据权利要求4所述的升压稳压器，其特征在于，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值的第一预定时间内，所述比例可调电流镜控制第一比例为第一值，在第一预定时间后的第二预定时间内，所述比例可调电流镜控制第一比例为大于第一值的第二值。
7.根据权利要求6所述的升压稳压器，其特征在于，其还包括有：软启动控制逻辑电路，软启动控制逻辑电路包括：第一比较器和时钟定时及逻辑处理电路，第一比较器比较所述输出电压和第一电压阈值，并输出比较结果，所述时钟定时及逻辑处理电路基于输出电压和第一电压阈值的比较结果，形成第一预定时间和第二预定时间的控制信号。
8.根据权利要求1所述的升压稳压器，其特征在于，所述软启动控制电路包括第二开关晶体管、该第二开关晶体管的第一连接端接收所述反馈电压，该第二开关晶体管的第二连接端连接至所述启动参考输出端，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，通过控制第二开关晶体管的栅极控制第二开关晶体管导通，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，通过控制第二开关晶体管的栅极控制第二开关晶体管截止。
9.根据权利要求8所述的升压稳压器，其特征在于，所述软启动控制电路包括串联于所述基准参考电压和所述启动参考输出端之间的第三开关晶体管、第四开关晶体管和第二电容，第三开关晶体管的第一连接端接收所述基准参考电压，第三开关晶体管的第二连接端连接至节点NOD2，节点NOD2与第四开关晶体管的第一连接端相连，第四开关晶体管的第二连接端与所述启动参考输出端相连，第二电容C2连接于节点NOD2和地之间，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，交替导通第三开关晶体管和第四开关晶体管。
10.根据权利要求9所述的升压稳压器，其特征在于，所述软启动控制电路还包括第三电容、第一电容和第三电阻，
第三电阻连接于节点NOD1和启动参考输出端之间，第四开关晶体管的第二连接端与节点NOD1相连，第二开关晶体管的第二连接端与节点NOD1相连，第三电容C3连接于节点NOD1与地之间，第一电容C1连接于启动参考输出端和地之间，
在所述输出电压大于第二电压阈值时，控制第三开关晶体管和第四开关晶体管均导通。
11.根据权利要求10所述的升压稳压器，其特征在于，其还包括有：软启动控制逻辑电路，软启动控制逻辑电路包括：第二比较器和时钟定时及逻辑处理电路，第二比较器比较所述输出电压和第二电压阈值，并输出比较结果，所述时钟定时及逻辑处理电路基于输出电压和第二电压阈值的比较结果，形成控制第三开关晶体管和第四开关晶体管的时钟信号。
12.根据权利要求1所述的升压稳压器，其特征在于，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值且小于第二电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端间隔充电，在所述输出电压大于第二电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端持续充电，或者，直接将基准参考电压连接至所述误差放大器的第二输入端。
13.根据权利要求12所述的升压稳压器，其特征在于，第一电压阈值小于当前输入电压，第二电压阈值小于输出电压的目标值，第一电压阈值较当前输入电压小6mV-20mV，第二电压阈值较输出电压的目标值小6mV-20mV。
具有高效软启动电路的升压稳压器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电压调节领域，特别涉及具有高效软启动电路的升压稳压器。【背景技术】
[0002] 升压(Boost)稳压器被广泛应用于各种消费类手持设备与便携式电子产品中，可将单节普通电池(镍镉、镍氢或干电池等)电压转换为系统所需的更高电压。在启动阶段产生的过冲电压和浪涌电流可能会损坏开关管等器件。此外Boost芯片由电池供电，电池由于内阻、发热等因素在瞬间流过大电流时，存在烧毁的危险。为此，软启动电路设计随之产生，其核心思想为限制其启动时的占空比，从而抑制浪涌电压和浪涌电流。目前软启动电路控制方式主要分直接控制环路占空比、直接控制电感电路限流值和控制误差放大器输入基准参考电压。其中控制误差放大器输入基准参考电压较广泛使用，可通过计数器、DAC(数字模拟转换器)等电路产生缓慢线性上升的输入基准参考电压，实现软启动功能。和传统软启动电路一样由于上升速度通常缓慢，虽能达到抑制浪涌电流的目的，但是其效率不高，无效启动时间过长。【发明内容】
[0003] 本发明提出一种具有高效软启动电路的升压稳压器，其分阶段进行软启动，可以减少无效启动时间，提高启动效率。
[0004] 为了解决上述问题，本发明提供一种升压稳压器，其包括：输出电路，用于将稳压输入端的输入电压转换成稳压输出端的输出电压，其包括第一功率晶体管、第二功率晶体管和电感；电压反馈电路，用于采样所述输出电压得到反馈电压；误差放大器，其包括第一输入端和第二输入端，第一输入端接收所述反馈电压，第二输入端接收启动参考电压；PWM控制及驱动电路，其输入端与误差放大器的输出端相连，其第一输出端输出用于驱动第一功率晶体管的第一驱动信号，其第二输出端输出用于驱动第二功率晶体管的第二驱动信号；软启动充电驱动电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，其输出端与第一功率晶体管的栅极相连并驱动第一功率晶体管导通给所述稳压输出端进行充电，在此期间所述第二功率晶体管被驱动的截止，所述第一功率晶体管的栅极与所述PWM控制及驱动电路的第一输出端断开，在输出电压大于第一电压阈值时，软启动充电驱动电路的输出端与第一功率晶体管的栅极断开连接，第一功率晶体管的栅极被连接至所述PWM控制及驱动电路的第一输出端；软启动控制电路，用于在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，利用所述反馈电压给启动参考输出端充电，所述启动参考输出端输出所述启动参考电压，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端充电。
[0005] 优选的，升压稳压器还包括有驱动选通电路，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，所述驱动选通电路选通所述软启动充电驱动电路的输出端与第一功率晶体管的栅极，在软启动过程中所述输出电压高于第一电压阈值时，所述驱动选通电路选通所述PWM控制及驱动电路的第一输出端与第一功率晶体管的栅极，所述电感连接于稳压输入端和中间节点SW之间，第一功率晶体管的源极与中间节点SW相连，漏极作为稳压输出端，第二功率晶体管的漏极与中间节点SW相连，其源极接地，第一功率晶体管的栅极经过所述驱动选通电路连接PWM控制及驱动电路的第一输出端或软启动充电驱动电路的输出端，第二功率晶体管的栅极接收第二驱动信号。
[0006] 优选的，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，使所述PWM控制及驱动电路不工作，此时第二驱动信号驱动所述第二功率晶体管截止，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，使所述PWM控制及驱动电路工作，PWM控制及驱动电路开始驱动第一功率晶体管和第二功率晶体管交替的导通和截止。
[0007] 优选的，所述软启动充电驱动电路包括参考电流源支路、复制电流支路和比例可调电流镜，所述比例可调电流镜包括与参考电流源支路相连的第一输出端以及与复制电流支路相连的第二输出端，所述比例可调电流镜能够使得复制电流支路按照第一比例镜像复制参考电流源支路的电流，所述复制电流支路上具有输出端，在输出电压低于第一电压阈值时，连通参考电流源支路使得其产生参考电流，同时驱动选通电路连接复制电流支路的输出端和第一功率晶体管的栅极，使得所述第一功率晶体管给所述稳压输出端进行充电，而充电电流的值与复制电流支路上的电流成第二比例，在输出电压大于第一电压阈值时，驱动选通电路断开所述复制电流支路的输出端与第一功率晶体管的栅极的连接。
[0008] 优选的，所述软启动控制电路包括第二开关晶体管、该第二开关晶体管的第一连接端接收所述反馈电压，该第二开关晶体管的第二连接端连接至所述启动参考输出端，在软启动过程中所述输出电压低于第一电压阈值时，通过控制第二开关晶体管的栅极控制第二开关晶体管导通，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，通过控制第二开关晶体管的栅极控制第二开关晶体管截止。
[0009] 优选的，所述软启动控制电路包括串联于所述基准参考电压和所述启动参考输出端之间的第三开关晶体管、第四开关晶体管和第二电容，第三开关晶体管的第一连接端接收所述基准参考电压，第三开关晶体管的第二连接端连接至节点NOD2，节点NOD2与第四开关晶体管的第一连接端相连，第四开关晶体管的第二连接端与所述启动参考输出端相连，第二电容C2连接于节点NOD2和地之间，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值时，交替导通第三开关晶体管和第四开关晶体管。
[0010] 优选的，在软启动过程中所述输出电压大于第一电压阈值且小于第二电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端间隔充电，在所述输出电压大于第二电压阈值时，利用基准参考电压给所述启动参考输出端持续充电，或者，直接将基准参考电压连接至所述误差放大器的第二输入端。
[0011] 优选的，第一电压阈值小于当前输入电压，第二电压阈值小于输出电压的目标值，第一电压阈值较当前输入电压小6mV-20mV，第二电压阈值较输出电压的目标值小6mV-20mV。
[0012] 与现有技术相比，本发明中BOOST稳压器，分阶段进行软启动，可以减少无效启动时间，提高了启动效率。【附图说明】
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0014] 图1为本发明中的升压稳压器在一个实施例中的结构框图；
[0015] 图2为图1中的软启动充电驱动电路在一个实施例中的电路结构图；
[0016] 图3为图1中的升压稳压器在软启动过程中的信号时序图。【具体实施方式】
[0017] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0018] 此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0019] 图1为本发明中的升压稳压器100在一个实施例中的结构框图。所述升压稳压器100包括输出电路110、电压反馈电路120、误差放大器130和PWM控制及驱动电路140和驱动选通电路160。
[0020] 所述输出电路110用于将稳压输入端的输入电压Vin转换成稳压输出端的输出电压Vout。所述输出电路110包括第一功率晶体管P0、第二功率晶体管N1和电感L0。所述电感L0连接于稳压输入端和中间节点SW之间，第一功率晶体管P0的源极与中间节点SW相连，漏极作为稳压输出端，第二功率晶体管N1的漏极与中间节点SW相连，其源极接地。
[0021] 所述电压反馈电路120用于采样所述输出电压Vout得到反馈电压Vfb。在一个实施例中，所述电压反馈电路120包括串联于稳压输出端和地之间的第一电阻R1和第二电阻R2。所述误差放大器130包括第一输入端和第二输入端，其第一输入端接收所述反馈电压Vfb，第二输入端在启动过程中接收启动参考电压Vref_error，在启动过程结束后接收等于基准参考电压Vref的启动参考电压Vref_error。所述PWM控制及驱动电路140的输入端与误差放大器130的输出端相连，所述PWM控制及驱动电路140的第一输出端输出第一驱动信号CTRL_DIO，其第二输出端输出第二驱动信号CTRL_SW。
[0022] 第一驱动信号CTRL_DIO通过驱动选通电路160驱动第一功率晶体管P0的栅极，第二功率晶体管N1的栅极接收第二驱动信号CTRL_SW。在系统稳定工作时，第一驱动信号CTRL_DIO和第二驱动信号CTRL_SW驱动第一功率晶体管P0和第二功率晶体管N1交替导通和截止，直到所述反馈电压Vfb等于所述基准参考电压Vref，此时所述输出电压Vout稳定与其预定目标值Vtar，其中
[0023]
[0024] 为了使得所述升压稳压器100能够更为快速、高效的软启动，因此在本发明中的所述升压稳压器100中，还增加了软启动充电驱动电路150、软启动控制电路160和软启动控制逻辑电路180，他们可以被统称为软启动电路。
[0025] 在软启动过程中所述输出电压Vout低于第一电压阈值Vin_less时，所述驱动选通电路160选通所述软启动充电驱动电路150的输出端与第一功率晶体管P0的栅极，在软启动过程中所述输出电压Vout高于第一电压阈值Vin_less时，所述驱动选通电路160选通所述PWM控制及驱动电路140的第一输出端与第一功率晶体管PO的栅极。在软启动过程中所述输出电压Vout低于第一电压阈值Vin_less时，所述软启动充电驱动电路150的输出端通过所述驱动选通电路160与第一功率晶体管P0的栅极相连并驱动第一功率晶体管P0导通以给所述稳压输出端进行充电，在此期间，使所述PWM控制及驱动电路140不工作，所述第二功率晶体管N1被驱动的截止，所述第一功率晶体管P0的栅极与所述PWM控制及驱动电路140的第一输出端断开。随着软启动的进行，所述输出电压Vout越来越高，在输出电压Vout大于第一电压阈值Vin_less时，所述软启动充电驱动电路150的输出端与第一功率晶体管P0的栅极断开，第一功率晶体管P0的栅极通过所述驱动选通电路160被连接的PWM控制及驱动电路140的第一输出端，使所述PWM控制及驱动电路140工作，PWM控制及驱动电路140开始驱动第一功率晶体管P0和第二功率晶体管N1交替的导通和截止。
[0026] 所述软启动控制逻辑电路180包括第一比较器CMPA，所述第一比较器CMPA比较所述输出电压Vout和第一电压阈值Vin_less，并输出表示两者大小的信号ENH_LIN。第一电压阈值Vin_less略小于当前输入电压Vin，比如小6mV-20mV，比如10mV。
[0027] 图2为图1中的软启动充电驱动电路150在一个实施例中的电路结构图。如图3所示的，所述软启动充电驱动电路150包括参考电流源支路、复制电流支路和比例可调电流镜151。所述比例可调电流镜151包括与参考电流源支路相连的第一输出端C以及与复制电流支路相连的第二输出端D。所述比例可调电流镜151能够使得复制电流支路按照第一比例K镜像复制参考电流源支路的电流IREF，在复制电流支路上得到的电流为IM6，其中IM6＝K*IREF，所述复制电流支路上具有输出端，在输出电压Vout低于第一电压阈值Vin_less时，连通参考电流源支路使得其产生参考电流IREF，同时所述驱动选通电路160连接复制电流支路的输出端和第一功率晶体管P0的栅极，使得所述第一功率晶体管P0给所述稳压输出端Vout进行充电，而充电电流的值IP0与复制电流支路上的电流IM6成第二比例X，其中，IP0＝X*IREF。
在输出电压大于第一电压阈值Vin_less时，所述驱动选通电路160断开所述复制电流支路的输出端与第一功率晶体管P0的栅极的连接。
[0028] 在一个具体的实施例中，所述参考电流源支路包括第一开关晶体管M8和参考电流源，第一开关晶体管M8连接于参考电流源和比例可调电流镜151的第一输出端C之间。所述复制电流支路包括第一场效应晶体管M6和第二场效应晶体管M7，第一场效应晶体管M6的源极与稳压输入端Vin相连，其漏极与第二场效应晶体管M7的源极相连，第二场效应晶体管M7的漏极与比例可调电流镜的第二输出端D相连，第二场效应晶体管M7的漏极与第一场效应晶体管M6的栅极相连，第一场效应晶体管的栅极作为所述复制电流支路的输出端。
[0029] 在软启动过程中，在Vout＜Vin_less时，Boost升压稳压器工作在线性启动阶段，工作原理可参见图3所示，该阶段信号ENH_LIN为高电平，驱动选通电路160使晶体管M6和第一功率晶体管P0形成电流镜电路，通过P0的电流IP0与通过M6电流IM6成固定比例，同步整流管P0的电流IP0与带隙参考电流Iref的关系为：
[0030] IP0＝X*IREF＝X*K*IREF。
[0031] 为适应线性启动阶段时不同负载，分两个时间阶段TA和TB设置不同的电流IM6，在第一预定时间TA(图3中的T1至T2的时段)内，所述比例可调电流镜151控制第一比例K为第一值K1。在第一预定时间TA后的第二预定时间TB(图3中的T2至T4的时段)内，所述比例可调电流镜151控制第一比例K为大于第一值K1的第二值K2。
[0032] 时钟定时及逻辑处理电路181产生的信号EN_TA和EN_TB以确定第一预定时间TA和第二预定时间TB。如果在第二预定时间TB后，所述输出电压Vout仍然小于第一电压阈值Vin_less，那么将重新启动所述升压稳压器，如果在第二预定时间TB结束前，所述输出电压Vout就已经大于了第一电压阈值Vin_less，如图3中的T3时间点，那么就提前结束对所述稳压输出端的线性启动阶段。
[0033] 在该线性启动阶段，IP0直接对负载电容cout充电，Vout迅速增大，其反馈电压Vfb也随着迅速增大，此时图1中的Vref_error也紧随着Vfb迅速逐步增大，直到所述输出电压Vout大于第一电压阈值Vin_less，ENH_LIN为低，结束线性 启动阶段。此时将此Vfb值可记为Vmid。在该阶段Vref_error
的最终电压值为Vmid。
[0034] 若负载较小，在第一预定时间TA内能有所述输出电压Vout大于第一电压阈值Vin_less，使得信号ENH_LIN为低电平，则线性启动阶段结束，跳过直接进入下个阶段。若输出短路(负载电路很大)，使得在第二预定时间TB的时间内仍未有所述输出电压Vout大于第一电压阈值Vin_less，使得ENH_LIN为低电平，则软启动电路不会进入下一阶段。BOOST升压稳压器的保护电路将接手工作，或让BOOST升压稳压器尝试重新启动。
[0035] 如图1所示的，在一个实施例中，所述软启动控制电路170包括第二开关晶体管MN5、该第二开关晶体管MN5的第一连接端接收所述反馈电压Vfb，该第二开关晶体管MN5的第二连接端连接至所述启动参考输出端Vref_error。在软启动过程中所述输出电压Vout小于第一电压阈值Vin_less时，通过控制第二开关晶体管MN5的栅极控制第二开关晶体管MN5导通，在软启动过程中所述输出电压Vout大于第一电压阈值Vin_less时，通过控制第二开关晶体管MN5的栅极控制第二开关晶体管MN5截止。第二开关晶体管MN5的栅极由信号KeyA来控制，信号KeyA与信号ENH_LIN一致。
[0036] 所述软启动控制电路170还包括串联于所述基准参考电压Vref和所述启动参考输出端Vref_error之间的第三开关晶体管MN3、第四开关晶体管MN4和第二电容C2，第三开关晶体管MN3的第一连接端接收所述基准参考电压Vref，第三开关晶体管MN3的第二连接端连接至节点NOD2，节点NOD2与第四开关晶体管MN4的第一连接端相连，第四开关晶体管MN4的第二连接端与所述启动参考输出端Vref_error相连，第二电容C2连接于节点NOD2和地之间，在软启动过程中所述输出电压Vout大于第一电压阈值Vin_less且小于第二电压阈值Vtar_less时，交替导通第三开关晶体管MN3和第四开关晶体管MN4。此时，利用基准参考电压Vref给所述启动参考输出端Vref_error间隔充电。这个阶段可以被称为闭环开关软启动阶段。
[0037] 所述软启动控制电路还包括第三电容C3、第一电容C1和第三电阻R3。第三电阻R3连接于节点NOD1和启动参考输出端Vref_error之间，第四开关晶体管MN4的第二连接端与节点NOD1相连，第二开关晶体管MN5的第二连接端与节点NOD1相连，第三电容C3连接于节点NOD1与地之间，第一电容C1连接于启动参考输出端Vref_error和地之间，在所述输出电压Vout大于第二电压阈值Vtar_less时，控制第三开关晶体管MN3和第四开关晶体管MN4均导通。
[0038] 所述软启动控制逻辑电路180包括第二比较器CMPB，所述第二比较器CMPB比较所述输出电压Vout和第二电压阈值Vtar_less，并输出比较结果信号ENH_TAR。所述时钟定时及逻辑电路180基于比较结果ENH_TAR得到时钟CLK和CLKN。所述时钟定时及逻辑电路180在信号ENH_LIN变为低电平时，开始输出振荡的时钟CLK和CLKN，此时第三开关晶体管MN3和第四开关晶体管MN4交替导通，在比较结果ENH_TAR跳变为高电平(图3中的时间点T5)时，使得时钟CLK和CLKN停止振荡，最终使得第三开关晶体管MN3和第四开关晶体管MN4均导通。第二电压阈值Vtar_less较输出电压的目标值Vtar小6mV-20mV，比如10mV。
[0039] 如图1所示，在闭环开关软启动阶段的初始阶段的节点NOD1和NOD2的电压为Vmid。晶体管MN3和MN4以及C2在频率为f的开关时钟CLK和CLKN的配合下工作，形成的等效电阻Req为：
[0040]
[0041] 基准参考电压Vref通过晶体管MN3和MN4对C3电容充电，其时间常数τ为：
[0042]
[0043] 一般情况下要求C3>C2。
[0044] 此时软启动电压为Vref_error，满足RC电路的零状态响应，其值可表述为：
[0045]
[0046] 式子中 Vref_error最大值为Vref。
[0047] 该闭环开关软启动阶段直到Vout＞Vtar_less结束，此时升压稳压器的整个软启动过程结束，此时开关时钟CLK和CLKN均为高电平，利用基准参考电压Vref给所述启动参考输出端Vref_error持续充电，Vref_error则为BOOST升压稳压在设计时所需的基准参考电压Vref。在另一个实施例中，在Vout＞Vtar_less时，直接将基准参考电压Vref连接至所述误差放大器的第二输入端。
[0048] 这样，本发明的BOOST升压稳压器可以实现较高效率的软启动，从而避免浪涌电压或电流损坏器件。软启动过程分线性启动阶段和闭环开关启动阶段，线性阶段针对不同负载阶梯性设置了不同的线性充电电流，在闭环开关阶段，以开关电容电路代替了传统电阻的做法，可以有效节省版图面积。
[0049] 在本发明中，“连接”、相连、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。
[0050] 需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
