双电荷泵并行的升压电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双电荷泵并行的升压电路，包括两个级联的第一电荷泵电路，第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路，第二电荷泵电路包括四个开关管M5‑M8，开关管M5经电容C2P连接开关管M6，开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，开关管M6和M7均连接电平VCI，开关管M5连接电平VSSA，开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个第一电荷泵电路。本实用新型专利技术采用双电荷泵并行的结构，无需级联较多的电荷泵电路也可升到比较高的电压。

Parallel boost circuit of double charge pump

【技术实现步骤摘要】
双电荷泵并行的升压电路
本技术涉及电荷泵电路领域，特别是指一种双电荷泵并行的升压电路。
技术介绍
电荷泵电路由于具有升压和降压的特点，广泛被应用于液晶显示屏的驱动电路中。一般为了节省芯片成本，芯片只会外接一个3v左右的主电源。而显示屏的驱动电路，由于要驱动TFT(薄膜晶体管)的栅极并进行数据传输，需要栅极驱动电路(gate电路)和源极驱动电路(source和gamma电路)，为了保证较好的显示画面，一般数据的范围会比较宽，3v的电源是不够的。所以需要电荷泵电路，给gate电路提供±12V左右的电源电压，同时给source和gamma电路提供±6V左右的电源电压。而且为了继续降低成本，甚至电荷泵的充放电电容(flycap)和稳压电容，都会内置在芯片中。针对以上的应用环境，对于内置电容的电荷泵，由于flycap电容和稳压电容都不可能做的很大，同时为了近一步节省面积，对于高压的电荷泵结构，一般不会使用高压管，因此如何提高电荷泵的效率，并且时钟控制信号的电源范围如何处理，才能避免不用高压的电平转换，变得十分重要。以往电荷泵的主要架构如图1所示：这种电荷泵是由N级CELL1级连的一种结构。图中给出了三级级连升压到4倍VCI的一种电路图。在CELL1中时钟控制输出的信号CK1P与CK1N是一对反相的信号，如图2所示。信号的电平在0～3v(VCI电平)之间切换，是一个方波。电容C1P与C1N是充放电电容，电容C1是稳压电容。NMOS管M1与M2，PMOS管M3与M4是开关管。在CK1P为VCI电平，CK1N为0电平的时候，B点的电压为VCI，A点的电压为2*VCI。此时M3打开，V1的输出为2*VCI。在下一时刻，在CK1P为0电平，CK1N为VCI电平的时候，由于电容两边的电荷保持不变的特性，B点的电压为2*VCI，A点的电压为VCI。此时M4打开，V1的输出为2*VCI，每个CELL的工作原理相同，因此，要想升到更高的电压，就需要更多的CELL1级连。这种电路的主要缺点是：如果要升到比较高的电压，就需要更多的CELL1级连，因此效率比较低，所占的面积也比较大。
技术实现思路
本技术提出一种双电荷泵并行的升压电路，解决了现有技术中如果要升到比较高的电压，就需要更多的CELL1级连，因此效率比较低，所占的面积也比较大的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种双电荷泵并行的升压电路，包括两个级联的第一电荷泵电路，所述第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路，所述第二电荷泵电路包括四个开关管M5-M8，所述开关管M5经电容C2P连接开关管M6，所述开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，所述开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，所述开关管M6和M7均连接电平VCI，所述开关管M5连接电平VSSA，所述开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个所述第一电荷泵电路。作为本技术的一个优选实施例，所述第二电荷泵电路的个数为2，两个第二电荷泵电路采用镜像对称结构，两个第二电荷泵电路的输出端均连接稳压电容C2。作为本技术的一个优选实施例，所述第一电荷泵电路包括开关管M1-M4，所述稳压电容C2分别连接所述开关管M1和开关管M2，所述开关管M1连接开关管M4和电容C1P，所述开关管M2连接开关管M3和电容C1N，所述开关管M3连接电容C1N，所述开关管M4连接电容C1P，所述电容C1P的输入端连接控制时序CK2P，所述电容C1N的输入端连接控制时序CK2N，所述开关管M3-M4输出端连接稳压电容，输出稳定的升压电压。作为本技术的一个优选实施例，所述控制时序CK2N和CK2P为两相的方波。一种双电荷泵并行的升压电路，包括一个第一电荷泵电路和两个第二电荷泵电路，一个第二电荷泵电路包括开关管M1-M4，另一第二电荷泵电路包括开关管M5-M8，所述开关管M1经电容C1与开关管M2连接，所述开关管M1与电容C1的公共端连接开关管M3，所述开关管M2与电容C1的公共端连接开关管M4，所述开关管M2和M3均连接电平VCI，所述开关管M1连接电平VSSA，开关管M4的输出端连接稳压电容C11，稳压电容C11连接开关管M7；开关管M7经电容C2连接开关管M8，开关管M7与电容C2的公共端连接开关管M5，开关管M5连接电平VSSA，开关管M8与电容C2的公共端连接开关管M6，开关管M8的输出端连接稳压电容C22，稳压电容C22的输出端连接第一电荷泵电路，第一电荷泵电路输出升压电平。作为本技术的一个优选实施例，还包括用于给开关管M6/M8提供栅极控制信号的第一电荷泵电路。作为本技术的一个优选实施例，所述第一电荷泵电路为中压MOS管升高压电荷泵。本技术的有益效果在于：采用双电荷泵并行的结构，无需级联较多的电荷泵电路也可升到比较高的电压。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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他的附图。图1为现有技术中电荷泵升压电路的原理图；图2为电荷泵升压电路的信号时序图；图3为本技术一种双电荷泵并行的升压电路实施例一的电路图；图4为本技术一种双电荷泵并行的升压电路实施例二的电路图；图5为本技术一种双电荷泵并行的升压电路实施例三的电路图；图6为提供栅极控制信号的第一电荷泵电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一如图3所示，本技术提出了一种双电荷泵并行的升压电路，包括两个级联的第一电荷泵电路(CELL1)，第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路(CELL2)，第二电荷泵电路包括四个开关管M5-M8，开关管M5经电容C2P连接开关管M6，开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，开关管M6和M7均连接电平VCI，开关管M5连接电平VSSA，开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个第一电荷泵电路。时钟控制信号C2P/C2N与图2中时序一致，只是电平的范围不同：假设在TI时刻，CELL2单元中的M5与M6打开，此时电容C2P两端的电压分别为VSSA(0V)/VCI(3V)。在T2时刻，开关管M7与M8打开，此时M5与M6关闭。C2P左边的电压由VSSA切换到VCI，由于电容两边的电荷保持不变的特性，C2P右侧的电压由VCI升压到2倍V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双电荷泵并行的升压电路，其特征在于：包括两个级联的第一电荷泵电路，所述第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路，所述第二电荷泵电路包括四个开关管M5-M8，所述开关管M5经电容C2P连接开关管M6，所述开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，所述开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，所述开关管M6和M7均连接电平VCI，所述开关管M5连接电平VSSA，所述开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个所述第一电荷泵电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种双电荷泵并行的升压电路，其特征在于：包括两个级联的第一电荷泵电路，所述第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路，所述第二电荷泵电路包括四个开关管M5-M8，所述开关管M5经电容C2P连接开关管M6，所述开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，所述开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，所述开关管M6和M7均连接电平VCI，所述开关管M5连接电平VSSA，所述开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个所述第一电荷泵电路。


2.根据权利要求1所述的双电荷泵并行的升压电路，其特征在于：所述第二电荷泵电路的个数为2，两个第二电荷泵电路采用镜像对称结构，两个第二电荷泵电路的输出端均连接稳压电容C2。


3.根据权利要求1所述的双电荷泵并行的升压电路，其特征在于：所述第一电荷泵电路包括开关管M1-M4，所述稳压电容C2分别连接所述开关管M1和开关管M2，所述开关管M1连接开关管M4和电容C1P，所述开关管M2连接开关管M3和电容C1N，所述开关管M3连接电容C1N，所述开关管M4连接电容C1P，所述电容C1P的输入端连接控制时序CK2P，所述电容C1N的输入端连接控制时序CK2N，所述开关管M3-M4输出端连接稳压电容，输出稳定的升压电压。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋美丽，孙添平，戴贵荣，戴庆田，黄轩，梁思文，
申请(专利权)人：深圳市爱协生科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44