专利名称：滤波电路上电输出零过冲的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子或通信领域的电源技术，具体指一种滤波电路上电输出零过冲的电路。
背景技术：
在直流电源输出滤波中，大量使用LC滤波和π型滤波方式来减小输入的电源纹波和输出的负载噪声。但在现有技术中，LC电源滤波器在上电的过程中通常会出现输出电压过冲和输出振荡，进而容易造成负载端的工作不稳定，同时也会器件也会因为工作电压过高而损坏，为了避免器件的损坏，需要在LC滤波电路在上外加保护电路以降低输出在上电过程中的输出电压过冲和振荡问题。
业界防止输出电源在上电过程中出现过冲的方法一般采用二极管钳位的方法，即把输出电源电压钳位到VIN端的输入电压(输入端的输入电压)+VD，其中，VD的电压一般都在0.4V以上，但在输出的电源电压较低的情况下，(比如1.2V)输出电压在上电的过程中会出现30％以上的过冲电压，远远高于器件额定电压的要求，给器件的可靠性造成严重的影响。
为此，现有技术中采用如图1所述的技术方案，参考图可知，该方案即在电感L处增加一个反相二极管，当输出电压超过输入和二极管的开通电压VD时，二极管正向导通，负载端的输出电压被钳位在VIN端的输入电压+VD，使输出电压在上电时的过冲幅度有较大幅度的降低，在上电过程中的振荡的幅度和稳定时间也有所改善。
虽然上述的方案在一定程度上解决了过冲的问题，但仍然存在如下的缺点1、虽然改善或消除LC滤波电路在上电过程中出现的输出电容过冲，使过冲幅度大大降低，但还是存在一定的过冲，原因是在上电时由于电感L的储能作用，使在上电的过程中输出电压会高于输入电源电压，输出电压和输入电压的差达到二极管的正向导通电压后，二极管导通使输出钳位，钳位电压为VIN端的输入电压+VD。
2、改善或消除LC滤波电路中出现的上电振荡现象，但还是有一定幅度的振荡现象，该现象产生过程为使用二极管钳位的电路由于在上电的过程中会出现输出电压比输入电压高，并被二极管钳位，输出电压到达上电时得最高点Vin+Vd此时电感L电流由于电压负偏电流开始减少，电容电压开始下降，当流过的电感电流小于负载电流后，电容C开始放电，使输出电压开始下降，此时电感电流继续下降，在输入电压和输出电压相同时，此时通过电感的电流由于小于负载电流，电容继续放电，VOUT端的输出电压小于VIN端的输入电压，电感电流增加，电感电流和负载电流相同是，由于电感电压处于正偏使电感电流增加，VOUT端的输出电压增加。并使得输出电压超过输入电压，当处于电感电流等于负载电流后，此时达到次高点，次高点得输出电压低于最高点的输出电压Vin端的输入电压+Vd。输出继续振荡，但每次的最高点逐渐减少，输出电压在Vin端处振荡。经过N个周期后，此时振荡的N个输出电压高点基本和Vin端的输入电压相等时，可以认为LC上电振荡结束。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种滤波电路上电输出零过冲的电路，以解决现有技术中的方案不能实现零过冲的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下的技术方案一种滤波电路上电输出零过冲的电路，包括电感L和电源电容C，电感L的连接端Vin与输出电源连接，电源电容C一端与电感L的连接端Vout连接，另一端与输出电源连接；其中，所述电路还包括，跨接在所述电感L的连接端Vin和连接端Vout之间的上电缓关断电路，该上电缓关断电路还接地。
所述上电缓关断电路由电阻R1、电容C1、MOS管Q1组成，其中MOS管Q1与所述电感L并联，电容C1通过电阻R1上拉到电感的连接端Vin，电阻R1和电容C1的联结点联结到MOS管Q1的栅极，以控制控制MOS管Q1的通断。
所述的电阻R1、电容C1的时间常数大于电源输出的上升时间。
可见，本实用新型具有如下的优点1、解决LC滤波电路在上电过冲中的过冲现象，实现了零过冲，使输出电源上电更加可靠。
2、消除现有技术中上电过程中LC会出现的振荡现象。
图1为现有技术中的技术方案的电路示意图；图2为本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路的示意图；图3为本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路中上电缓关断电路的示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心思想为利用一上电缓关断电路去替代现有技术中的电阻R，所述的上电缓关断电路中具有MOS管Q1，在上电初期缓关断电路的Q1处于开通状态，输出电压和输入电压相同，电感上的电压逐较小，电感电流逐渐增加，避免了上电时输出电压高于输入电压出现的过冲现象，在Q1关断后，由于MOS管此时的阻抗较大，基本不影响LC的滤波效果，所以能有效地克服现有技术中不能实现零过冲的问题。
请参考图2，本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路示意图，该滤波电路上电输出零过冲的电路Vin端与输出电源连接，该输出电源能输出电源；Vout端与电源负载连接，所述的输出电源通过本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路为所述的电源负载提供电源。
本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路包括电感L，其Vin端连接在所述输出电源上；上电缓关断电路，包括有R1、C1及MOS管Q1，跨接在所述的电感L的Vin端和Vout端上，同时还接地，其作用为上电时C1的电平不能突变，在上电MOS导通，输出电压和输入电压保持同步上电。当输入电压达到正常后，输出电压和输入电压基本相同，不会出现过冲现象。随着上电时间的增加，电容C1的电压逐渐上升，MOS管的等效电阻增加，通过MOS管的电流逐渐减少，通过电感L的电流逐渐增加，当MOS管关断处于放大状态时，电感的电流和负载电流RL基本相同，在MOS管关断后不会引起输出的过冲现象和振荡现象，此时电路和普通的LC滤波电路相同，缓关断电路此时不会影响LC的滤波特性；电源电容C，一端连接在电感L的Vout端上，另一端与所述的输出电源连接，其作用为在低通滤波器中作为滤波电容，是LC滤波电路的重要组成部分。
请参考图3，为本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路中上电缓关断电路的示意图，所述的上电缓关断电路由R1、C1、Q1组成，其中R1、C1的时间常数远远大于电源输出的上升时间，如图所示，Q1在电路中和电感L并联，电容C1通过R1上拉到Vin端的输入电压，R1和C1的联结点联结到MOS管的栅极控制MOS管的通断。
本实用新型的滤波电路上电输出零过冲的电路的应用原理为在上电的过程中，Vin端的输入电压增加，由于C1的电压在上电初期电压为0，使得VGS电压超过MOS的导通电压，MOS导通，通过R1给输出电源电容C充电，电感L有正向压降，电流逐渐增加，此时电容C1的电压缓慢上升，MOS管VGS压降缓慢下降，Vout端的输出电压上升并接近Vin端的输入电压，电容C的电压逐渐保持稳定，通过电感个和MOS管的电流和负载RL的电流相等。由于电感的内阻远远小于限流电阻R2，电阻R2的电流逐渐减小为0，电感L的电流逐渐增加到负载电流。
随着时间的增加，VGS的电压接近MOS管的关断电压，此时MOS的内阻逐渐变大，MOS管逐渐关断，此时由于电感的电流和负载的电流基本相等，Vout端的输出电压无过冲出现，电路平稳关断。当电路上完电后，上电缓关断电路完全从电路中断开，电路和正常的LC电路等效，有效地起到LC滤波作用。
可见，本实用新型具有如下的优点
解决LC滤波电路在上电过冲中的过冲现象，实现了零过冲，使输出电源上电更加可靠。
消除现有技术中上电过程中LC会出现的振荡现象。
权利要求1.一种滤波电路上电输出零过冲的电路，包括电感(L)和电源电容(C)，电感(L)的连接端(Vin)与输出电源连接，电源电容(C)一端与电感(L)的连接端(Vout)连接，另一端与输出电源连接；其特征在于，所述电路还包括，跨接在所述电感(L)的连接端(Vin)和连接端(Vout)之间的上电缓关断电路，该上电缓关断电路还接地。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述上电缓关断电路由电阻(R1)、电容(C1)、MOS管(Q1)组成，其中MOS管(Q1)与所述电感(L)并联，电容(C1)通过电阻(R1)上拉到电感的连接端(Vin)，电阻(R1)和电容(C1)的联结点联结到MOS管(Q1)的栅极，以控制控制MOS管(Q1)的通断。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述的电阻(R1)、电容(C1)的时间常数大于电源输出的上升时间。
专利摘要本实用新型目的在于提供一种滤波电路上电输出零过冲的电路，以解决现有技术中的方案不能实现零过冲的问题；所述电路包括电感L和电源电容C，电感L的连接端Vin与输出电源连接，电源电容C一端与电感L的连接端Vout连接，另一端与输出电源连接；其中，所述电路还包括，跨接在所述电感L的连接端Vin和连接端Vout之间的上电缓关断电路，该上电缓关断电路还接地。
文档编号H03H7/01GK2783632SQ20052000592
公开日2006年5月24日 申请日期2005年3月14日 优先权日2005年3月14日
发明者李瑞莲, 丁杰, 王春成, 王恒彪, 彭显征, 王鑫, 吴建权, 冉好思 申请人:华为技术有限公司