电荷泵的平衡技术和电路制造技术

提供了预平衡开关电容器转换器的方法和系统。第一比较器包括：正输入，被配置为接收输出电容器两端的电压；以及负输入，被配置为接收第一滞后电压。第二比较器包括：正输入，被配置为接收开关电容器转换器的输入电容器两端的电压；以及负输入，被配置为接收第二滞后电压。第一电流源耦合在输出电容器和GND之间，并且被配置为在确定输出电容器两端的电压高于第一滞后电压提供的容差时对输出电容器放电。第二电流源耦合在输入电容器和GND之间，并且被配置为在确定输入电容器两端的电压高于第二滞后电压提供的容差时对输入电容器放电。

Balancing Technology and Circuit of Charge Pump

The method and system of pre-balanced switched capacitor converter are provided. The first comparator includes a positive input configured to receive the voltage at both ends of the output capacitor and a negative input configured to receive the first lag voltage. The second comparator includes a positive input configured to receive the voltage at both ends of the input capacitor of the switched capacitor converter and a negative input configured to receive the second lag voltage. The first current source is coupled between the output capacitor and GND, and is configured to discharge the output capacitor when the voltage at both ends of the output capacitor is determined to be higher than the tolerance provided by the first lag voltage. The second current source is coupled between the input capacitor and GND, and is configured to discharge the input capacitor when the voltage at both ends of the input capacitor is determined to be higher than the tolerance provided by the second lag voltage.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电荷泵的平衡技术和电路相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2016年7月15日提交的名称为“平衡和驱动电荷泵电路”的美国临时专利申请序列号62,363,025的优先权的权益，其全部内容通过引用结合于此用于所有目的。
本公开一般涉及电压转换器。更具体地，本公开涉及更可靠的开关电容器转换器电路。
技术介绍
电荷泵电路是一种开关电容器电路，可用于将直流(DC)输入电压转换为另一个直流电压。电荷泵可以配置为产生输出电压，该输出电压是输入电压的倍数(例如，2、3......N倍)，或者它可以设置输出电压，该输出电压是其一部分(例如，1/2、1/3...1/N次输入电压)。在一些实施方案中，此电路还可从正输入电压产生负输出电压。由于电荷泵电路不需要电感器进行电压转换，因此有时将其称为无电感器DC/DC转换器。图1A示出了传统的开关电容器转换器电路100。在图1A的示例中，输入电压近似等于稳态下的输出电压的2倍。在图1A的示例中，仅作为示例而非通过限制的方式示出的晶体管被示为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)Q1和Q3(106和110)，被以与晶体管Q2和Q4(108本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于预平衡开关电容器转换器的电路，包括：第一比较器，包括：正输入，被配置为接收输出电容器两端的电压；负输入，被配置为接收第一滞后电压；启用输入，可操作以接收启用信号；和耦合到第一电流源的输出；第二比较器，包括：正输入，被配置为接收所述开关电容器转换器的输入电容器两端的电压；负输入，被配置为接收第二滞后电压；启用输入，可操作以接收启用信号；和耦合到第二电流源的输出，其中：所述第一电流源耦合在所述输出电容器和GND之间，并被配置为在确定所述输出电容器两端的电压高于所述第一滞后电压提供的容差时对所述输出电容器放电，和所述第二电流源耦合在所述输入电容器和GND之间，并被配置为在确定所述输入电容...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.15 US 62/363,0251.一种用于预平衡开关电容器转换器的电路，包括：第一比较器，包括：正输入，被配置为接收输出电容器两端的电压；负输入，被配置为接收第一滞后电压；启用输入，可操作以接收启用信号；和耦合到第一电流源的输出；第二比较器，包括：正输入，被配置为接收所述开关电容器转换器的输入电容器两端的电压；负输入，被配置为接收第二滞后电压；启用输入，可操作以接收启用信号；和耦合到第二电流源的输出，其中：所述第一电流源耦合在所述输出电容器和GND之间，并被配置为在确定所述输出电容器两端的电压高于所述第一滞后电压提供的容差时对所述输出电容器放电，和所述第二电流源耦合在所述输入电容器和GND之间，并被配置为在确定所述输入电容器两端的电压高于所述第二滞后电压提供的容差时对所述输入电容器放电。2.权利要求1所述的电路，其中所述第一和第二滞后电压的大小相等。3.权利要求1所述的电路，其中所述开关电容器转换器被配置为倍增器。4.权利要求1所述的电路，还包括耦合在所述第二电流源和所述开关电容器转换器的输入之间的开关。5.权利要求4所述的电路，其中所述开关是具有耦合到所述启用信号的栅极的晶体管。6.权利要求5所述的电路，其中所述晶体管是N沟道金属氧化物场效应晶体管(NFET)。7.权利要求5所述的电路，还包括耦合在所述第一和第二比较器的启动输入和所述开关的栅极之间的反相器，使得当启用所述第一和第二比较器时，在预平衡状态期间所述开关关闭，并且当禁用所述第一和第二比较器时，在预平衡状态之后所述开关接通。8.权利要求5所述的电路，还包括：第三电容器，耦合在所述开关的栅极和地之间；和电阻元件，耦合在所述开关的栅极和所述启用信号之间。9.权利要求8所述的电路，其中所述第三电容器和所述电阻元件提供时间常数以接通开关，使得在所述开关电容器的输入和所述输入电容器之间产生通路以提供斜坡电压。10.权利要求9所述的电路，其中在预平衡阶段完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，黎坚，徐山华，
申请(专利权)人：凌力尔特科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US