用于电荷泵的过流检测电路制造技术

本发明专利技术提供了一种用于电荷泵的过流检测电路，其中，所述电荷泵连接到电子终端的电池，以通过至少两个供电支路同时向所述电池供电，其中，所述过流检测电路用于对所述至少两个供电支路中的一个对应供电支路进行过流检测，其中，所述过流检测电路包括：参考单元，被配置为根据所述电池的正极处的第一电压，产生所述对应供电支路的参考电压；检测单元，被配置为根据所述对应供电支路上的电流，产生检测电压；以及输出单元，被配置为根据所述检测电压与所述参考电压的比较结果产生过流检测信号，其中，所述过流检测信号指示所述对应供电支路上的电流是否过流。的电流是否过流。的电流是否过流。

【技术实现步骤摘要】
用于电荷泵的过流检测电路


[0001]本专利技术涉及电路领域，更具体地，涉及一种用于电荷泵的过流检测电路。

技术介绍

[0002]随着电子终端性能的不断发展，对电子终端充电效率的要求也越来越高。因而，作为一种无感式DC
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DC电压转换器的电荷泵因其低损耗和高转换效率而越来越多地应用于电子终端的快速充电过程中。
[0003]无感式的电荷泵通常通过开关元件的切换和储能元件的充放电来进行电压转换，而流过开关元件的电流的大小对于开关元件的安全至关重要。尤其是，当流过电荷泵的开关元件的电流比较大时，如果电荷泵中的电压出现波动，则开关元件有可能会由于过流而损坏，这会影响对电子终端的快速充电，甚至会给电子终端带来安全隐患。因此，在电荷泵的工作过程中，通常需要对电荷泵进行过流检测。
[0004]通常，采用运放的闭环形式来对电荷泵进行过流检测。然而，这种方式的过流检测时间一般为微秒(μs)级，在该量级的检测时间下，在检测出电荷泵过流时，电荷泵中的开关元件可能已经因长时间的过流而被损坏。
[0005]因此，需要能够高效地对电荷泵进行过流检测的方式。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的示例性实施例提供了一种用于电荷泵的过流检测电路，其中，所述电荷泵连接到电子终端的电池，以通过至少两个供电支路同时向所述电池供电，其中，所述过流检测电路用于对所述至少两个供电支路中的一个对应供电支路进行过流检测，其中，所述过流检测电路包括：参考单元，被配置为根据所述电池的正极处的第一电压，产生所述对应供电支路的参考电压；检测单元，被配置为根据所述对应供电支路上的电流，产生检测电压；以及输出单元，被配置为根据所述检测电压与所述参考电压的比较结果产生过流检测信号，其中，所述过流检测信号指示所述对应供电支路上的电流是否过流。
[0007]根据本专利技术的示例性实施例的用于电荷泵的过流检测电路能够针对电荷泵的供电支路产生参考电压和检测电压，并根据参考电压与检测电压之间的比较而快速产生指示该供电支路是否过流的过流检测信号，从而能够有效避免供电支路中的元件因过流而损坏。
附图说明
[0008]从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：
[0009]图1示出了根据一个示例性实施例的电荷泵的电路图。
[0010]图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于电荷泵的过流检测电路的框图。
[0011]图3示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于电荷泵的过流检测电路的详细框图。
[0012]图4示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于电荷泵的过流检测电路的电路图。
[0013]图5示出了根据本专利技术的另一示例性实施例的用于电荷泵的过流检测电路的电路图。
具体实施方式
[0014]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。
[0015]根据本专利技术的示例性实施例的用于电荷泵的过流检测电路，可用于以下电荷泵：该电荷泵连接到电子终端的电池，以通过至少两个供电支路同时向电池供电。特别是，根据本专利技术的示例性实施例的过流检测电路用于对该至少两个供电支路中的一个对应供电支路进行过流检测。
[0016]图1示出了根据一个示例性实施例的电荷泵200的电路图。
[0017]参照图1，图1所示的电荷泵200可根据预定时钟信号向电池300供电，该预定时钟信号的每个时钟周期包括第一工作阶段和第二工作阶段(例如，分别对应于时钟信号的高电平阶段和低电平阶段)，在第一工作阶段(例如，高电平阶段)和第二工作阶段(例如，低电平阶段)中的每个工作阶段中，电荷泵200通过第一供电支路和第二供电支路同时向电池300供电。
[0018]作为示例，在第一工作阶段，电荷泵200的开关元件Q1、Q3、Q6和Q8可导通，开关元件Q2、Q4、Q5和Q7可断开。
[0019]此时，电荷泵200通过外部电源(具有电压PMID)、开关元件Q1、电容器CF1(正极处具有电压CFH1、负极处具有电压CFL1)、开关元件Q3、向电池300(正极处具有电压VOUT)供电(如图1左侧实线箭头所示)，此为该第一工作阶段的第一供电支路，该第一供电支路通过外部电源向电池300供电，并同时为电容器CF1充电。
[0020]同时，电荷泵200还通过开关元件Q8、电容器CF2(正极处具有电压CFH2、负极处具有电压CFL2)、开关元件Q6向电池300供电(如图1右侧实线箭头所示)，此为该第一工作阶段的第二供电支路，该第二供电支路通过电容器CF2放电来向电池300供电。
[0021]在第二工作阶段，电荷泵200的开关元件Q1、Q3、Q6和Q8可断开，开关元件Q2、Q4、Q5和Q7可导通。
[0022]此时，电荷泵200通过外部电源(具有电压PMID)、开关元件Q5、电容器CF2、开关元件Q7、向电池300(正极处具有电压VOUT)供电(如图1右侧虚线箭头所示)，此为该第二工作阶段的第一供电支路，该第一供电支路通过外部电源向电池300供电，并同时为电容器CF2
充电。
[0023]同时，电荷泵200还通过开关元件Q4、电容器CF1、开关元件Q2向电池300供电(如图1左侧虚线箭头所示)，此为该第二工作阶段的第二供电支路，该第二供电支路通过电容器CF1放电来向电池300供电。
[0024]也就是说，在图1的示例电荷泵200中，电容器CF1和电容器CF2为储能元件。无论是在第一工作阶段还是在第二工作阶段中，第一供电支路指从外部电源、经由第一储能元件、相关开关元件向电池供电的供电支路；第二供电支路指从第二储能元件、经由相关开关元件向电池供电的供电支路。
[0025]换言之，第一工作阶段中的第一供电支路中的第一储能元件(CF1)在第二工作阶段中为第二供电支路中的第二储能元件(CF1)，第一工作阶段中的第二供电支路中的第二储能元件(CF2)在第二工作阶段中为第一供电支路中的第一储能元件(CF1)。即，在第一工作阶段和第二工作阶段中，第一供电支路可表示从外部电源(具有电压PMID)向电池供电的供电支路，第二供电支路可表示从储能元件向电池供电的供电支路。
[0026]例如，为了适应电荷泵的工作电压和电流，可将开关元件Q1至Q8设置为功率型晶体管，可通过将开关元件Q1、Q3、Q6和Q8的控制信号设置为在第一工作阶段使其接通，将开关元件Q2、Q4、Q5和Q7的控制信号设置为在第二工作阶段使其接通，来实现上述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电荷泵的过流检测电路，其中，所述电荷泵连接到电子终端的电池，以通过至少两个供电支路同时向所述电池供电，其中，所述过流检测电路用于对所述至少两个供电支路中的一个对应供电支路进行过流检测，其中，所述过流检测电路包括：参考单元，被配置为根据所述电池的正极处的第一电压，产生所述对应供电支路的参考电压；检测单元，被配置为根据所述对应供电支路上的电流，产生检测电压；以及输出单元，被配置为根据所述检测电压与所述参考电压的比较结果产生过流检测信号，其中，所述过流检测信号指示所述对应供电支路上的电流是否过流。2.根据权利要求1所述的过流检测电路，其中，所述输出单元被配置为在所述检测电压大于所述参考电压时，产生第一过流检测信号，在所述检测电压不大于所述参考电压时，产生第二过流检测信号，其中，所述第一过流检测信号指示所述对应供电支路上的电流过流，并且用于断开所述对应供电支路中的至少一个开关元件，以断开所述对应供电支路，其中，所述第二过流检测信号指示所述对应供电支路上的电流未过流。3.根据权利要求1所述的过流检测电路，其中，所述参考单元被配置为根据所述第一电压、所述对应供电支路的预定开关元件的内阻和所述对应供电支路的过流阈值电流，产生所述参考电压，其中，所述预定开关元件为所述对应供电支路中连接到所述电池的正极以向所述电池输入电流的开关元件。4.根据权利要求3所述的过流检测电路，其中，所述参考单元连接在所述电荷泵的第一电压节点与第二电压节点之间，其中，所述第一电压节点处具有所述第一电压，所述第二电压节点处的第二电压大于所述第一电压，其中，所述参考单元包括依次串联连接在所述第二电压节点与所述第一电压节点之间的第一电流源、第一分压子单元和第二分压子单元，其中，所述第一电流源用于为所述参考单元提供与所述过流阈值电流成预定比例的工作电流，其中，所述参考电压为所述第一分压子单元与所述第二分压子单元之间的第一连接节点处的电压。5.根据权利要求4所述的过流检测电路，其中，所述检测单元连接在所述第二电压节点与第三电压节点之间，其中，所述第三电压节点处的第三电压小于所述第二电压并且大于所述第一电压，其中，所述检测单元包括依次串联连接在所述第二电压节点与所述第三电压节点之间的第二电流源、第三分压子单元和第四分压子单元，其中，所述第二电流源与所述第一电流源相同，所述第一分压子单元的内阻与所述第三分压子单元的内阻相同，其中，所述检测电压为所述第三分压子单元与所述第四分压子单元之间的第二连接节点处的电压。6.根据权利要求5所述的过流检测电路，其中，所述输出单元连接在所述第二电压节点与所述第二连接节点之间，其中，所述输出单元包括依次串联连接在所述第二电压节点与所述第二连接节点之间
的第三电流源和控制开关，其中，所述第三电流源与所述第一电流源和所述第二电流源相同，所述控制开关的控制端连接到所述第三分压子单元与所述第二电流源之间的第三连接节点，以在所述检测电压大于所述参考电压时接通所述控制开关，其中，所述输出单元还包括连接在第四连接节点与所述过流检测电路的输出端之间的逻辑子单元，所述逻辑子单元用于在所述控制开关接通的情况下，产生并输出所述第一过流检测信号，并在所述控制开关断开的情况下，产生并输出所述第二过流检测信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江伟，罗强，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：