快速充电的电荷泵电路制造技术

本发明专利技术涉及电子技术领域，具体涉及一种快速充电的电荷泵电路，包括，开关控制信号产生电路，用于产生一组开关控制信号；设置有储能电容的调压电路，包括多个开关支路，可控制地连接于第一输入电压端、第二输入电压端、输出电压端和接地端之间，开关支路于开关控制信号作用下组合导通和关断以使得于第一设定时间内第一输入电压端和输出电压端直接连通，或于第二设定时间内调压电路交替工作于充电模式和放电模式，使第二输入电压与第一输入电压叠加后提供给输出电压端。本发明专利技术的电荷泵电路可以使从系统上电到产生恒定的输出电压所需的时间大大缩短，以提高系统的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，具体涉及一种电荷泵电路。
技术介绍
电荷泵是利用电容作为储能元件的一种开关电源，其内部通过控制开关管阵列来控制电容的充放电，以得到需要的输出电压后提供给负载，依据不同的拓扑结构，电荷泵可以实现升压、降压和电压反转功能，常见的系统如图1所示，电荷泵将一工作电压VDD变换为输出电压CPVDD后提供给负载所需的工作电压；由于电荷泵电路外接电路简单，且没有使用电感作为储能元件，因而电磁干扰小，广泛应用于测量仪器、数码相机及便携式通信设备中，现有的电荷泵电路在对输入电压进行升压时，从系统上电到产生恒定的输出电压所需的电压转换时间过长，影响了系统的工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种快速充电的电荷泵电路，解决以上技术问题；本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：快速充电的电荷泵电路，其中，包括，一开关控制信号产生电路，用于产生一组开关控制信号；一设置有储能电容的调压电路，所述调压电路包括，一第一输入电压端，与一第一输入电压连接；一第二输入电压端，与一第二输入电压连接；一输出电压端，用于输出转换后的电压；多个开关支路，可控制地连接于所述第一输入电压端、所述第二输入电压端、所述输出电压端和接地端之间；所述开关支路于所述开关控制信号作用下组合导通和关断以使得于第一设定时间内所述第一输入电压端和所述输出电压端直接连通，或于第二设定时间内所述调压电路交替工作于充电模式和放电模式，使所述第二输入电压与所述第一输入电压叠加后提供给所述输出电压端。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述调压电路包括：第一开关支路，连接于所述第一输入电压端和一第一参考节点之间；第二开关支路，连接于所述第一参考节点和所述输出电压端之间；第三开关支路，连接于所述第二输入电压端和一第二参考节点之间；第四开关支路，连接于所述第二参考节点和接地端之间；所述第一开关支路、所述第二开关支路、所述第三开关支路和所述第四开关支路的控制端分别与所述开关控制信号产生电路连接；一第一储能电容连接于所述第一参考节点和所述第二参考节点之间；一第二储能电容连接于所述输出电压端和所述接地端之间。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述调压电路于充电模式时，所述第一开关支路和所述第四开关支路导通，所述第二开关支路和所述第三开关支路
断开，所述第一输入电压端向所述第一储能电容充电；所述调压电路于放电模式时，所述第一开关支路和所述第四开关支路断开，所述第二开关支路和所述第三开关支路导通，所述第二输入电压与所述第一储能电容两端的电压叠加后向所述第二储能电容放电。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述开关控制信号产生电路包括，比较器，依据一采样自所述输出电压端的电压反馈信号和一参考电压信号产生一比较信号；电荷泵控制电路，于所述比较信号的作用下产生多个所述开关控制信号。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述第一输入电压与所述第二输入电压的大小相等。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述第一设定时间小于所述第二设定时间。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述第一开关支路上连接一第一P沟道MOS管，所述第一P沟道MOS管的栅极连接第一控制信号，衬底连接第二控制信号，其余两个端子分别连接所述第一输入电压端和所述第一参考节点。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述第二开关支路上连接一第二P沟道MOS管，所述第二P沟道MOS管的栅极连接第三控制信号，其衬底连接所述第二控制信号，其余两个端子分别连接所述输出电压端和所述第一参考节点。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述第三开关支路上连接一第三P沟道MOS管，所述第三P沟道MOS管的栅极连接第四控制信号，其源极连接
所述第二输入电压端，其漏极连接所述第二参考节点。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，所述第四开关支路上连接一N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的栅极连接第五控制信号，其源极连接所述第二参考节点，其漏极连接所述接地端。有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术的电荷泵电路可以于第一设定时间时第一输入电压直接提供给输出电压端，第二设定时间内交替充电和放电以加快电压转换过程，使得从系统上电到产生恒定的输出电压所需的时间大大缩短，提高系统的工作效率。附图说明图1为采用电荷泵供电的系统结构图；图2为本专利技术的电荷泵电路结构图；图3中示出了本专利技术于第一设定时间的电路走向图(见黑色线条)；图4中示出了本专利技术于第二设定时间处于充电模式的电路走向示意图(见黑色线条)；图5中示出了本专利技术于第二设定时间处于放电模式的电路走向示意图(见黑色线条)；图6为现有技术的电荷泵从启动上电至输出恒定的输出电压的V-t波形示意图；图7为本专利技术的电荷泵从启动上电至输出恒定的输出电压的波形示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。参照图2、图3、图4、图5，快速充电的电荷泵电路，其中，包括，一开关控制信号产生电路12，用于产生一组开关控制信号；一设置有储能电容的调压电路13，调压电路13包括，一第一输入电压端VDD1，与一第一输入电压连接；一第二输入电压端VDD2，与一第二输入电压连接；一输出电压端Vout，用于输出转换后的电压；多个开关支路，可控制地连接于第一输入电压端VDD1、第二输入电压端VDD2、输出电压端Vout和接地端GND之间，多个开关支路于开关控制信号作用下组合导通和关断以使得于第一设定时间内第一输入电压端VDD1和输出电压端Vout直接连通，或于第二设定时间内调压电路交替工作于充电模式和放电模式，使第二输入电压VDD2与第一输入电压VDD1叠加后提供给输出电压端Vout。调压电路13于一第一设定时间内，第一输入电压直接提供至输出电压端Vout；于一第二设定时间内，调压电路13交替工作于充电模式和放电模式以
以加快电压转换过程，提高系统的工作效率。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，调压电路13可以包括：第一开关支路，连接于第一输入电压端VDD1和一第一参考节点A之间；第二开关支路，连接于第一参考节点A和输出电压端Vout之间；第三开关支路，连接于第二输入电压端VDD2和一第二参考节点B之间；第四开关支路，连接于第二参考节点B和接地端GND之间；第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路和第四开关支路的控制端分别与开关控制信号产生电路12连接；一第一储能电容C1连接于第一参考节点A和第二参考节点B之间；一第二储能电容C2连接于输出电压端Vout和接地端GND之间。本专利技术的快速充电的电荷泵电路，调压电路13于充电模式时，第一开关支路和第四开关支路导通，第二开关支路和第三开关支路断开，第一输入电压端VDD1向第一储能电容C1充电；调压电路13于放电模式时，第一开关支路和第四开关支路断开，第二开关支路和第三开关支路导通，第二输入电压与第一储能电容C1两端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速充电的电荷泵电路，其特征在于，包括，一开关控制信号产生电路，用于产生一组开关控制信号；一设置有储能电容的调压电路，所述调压电路包括，一第一输入电压端，与一第一输入电压连接；一第二输入电压端，与一第二输入电压连接；一输出电压端，用于输出转换后的电压；多个开关支路，可控制地连接于所述第一输入电压端、所述第二输入电压端、所述输出电压端和接地端之间；所述开关支路于所述开关控制信号作用下组合导通和关断以使得于第一设定时间内所述第一输入电压端和所述输出电压端直接连通，或于第二设定时间内所述调压电路交替工作于充电模式和放电模式，使所述第二输入电压与所述第一输入电压叠加后提供给所述输出电压端。

【技术特征摘要】
1.快速充电的电荷泵电路，其特征在于，包括，一开关控制信号产生电路，用于产生一组开关控制信号；一设置有储能电容的调压电路，所述调压电路包括，一第一输入电压端，与一第一输入电压连接；一第二输入电压端，与一第二输入电压连接；一输出电压端，用于输出转换后的电压；多个开关支路，可控制地连接于所述第一输入电压端、所述第二输入电压端、所述输出电压端和接地端之间；所述开关支路于所述开关控制信号作用下组合导通和关断以使得于第一设定时间内所述第一输入电压端和所述输出电压端直接连通，或于第二设定时间内所述调压电路交替工作于充电模式和放电模式，使所述第二输入电压与所述第一输入电压叠加后提供给所述输出电压端。2.根据权利要求1所述的快速充电的电荷泵电路，其特征在于，所述调压电路包括：第一开关支路，连接于所述第一输入电压端和一第一参考节点之间；第二开关支路，连接于所述第一参考节点和所述输出电压端之间；第三开关支路，连接于所述第二输入电压端和一第二参考节点之间；第四开关支路，连接于所述第二参考节点和接地端之间；所述第一开关支路、所述第二开关支路、所述第三开关支路和所述第四开关支路的控制端分别与所述开关控制信号产生电路连接；一第一储能电容连接于所述第一参考节点和所述第二参考节点之间；一第二储能电容连接于所述输出电压端和所述接地端之间。3.根据权利要求2所述的快速充电的电荷泵电路，其特征在于，所述调压电路于充电模式时，所述第一开关支路和所述第四开关支路导通，所述第二开关支路和所述第三开关支路断开，所述第一输入电压端向所述第一储能电容充电；所述调压电路于放电模式时，所述第一开关支路和所述第四开关支路断开，所述第二开关支...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊茂，史军梁，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31