电荷泵电路及控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种电荷泵电路及控制方法，电荷泵电路包括：输入端，接收输入电压；输出端，输出输出电压和输出电流；第一开关管，耦接于输入端和第一开关节点；第二开关管，耦接于第一开关节点和输出端之间；第一电容，耦接于第一开关节点和第二开关节点之间；第三开关管，耦接于输入端和第二开关节点之间；第四开关管，具有第一端和第二端，其中第一端耦接于第二开关节点；以及电压检测调节电路，具有第一端，第二端和输入端，其中，第一端耦接于第四开关管的第二端，电压检测调节电路的第二端耦接于参考地

【技术实现步骤摘要】
电荷泵电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及电荷泵
，尤其涉及一种电荷泵电路及控制方法
。

技术介绍

[0002]电荷泵是一种电容式电压变换器，可用以提升或降低电压，也可用以产生负电压；由于电荷泵电路简单且效率较高，广泛应用于单电源供电的集成电路中
。
在电源和驱动系统中，电荷泵可以提供比输入电源电压还要高的电压来开启负载，但是由于在现有技术中电荷泵产生的输出电压往往偏离于所需值，故，电荷泵的输出电压不易稳定受控，所产生的不稳定电压容易对电路产生影响
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一在于提供一种电荷泵电路，以解决现有技术中，电荷泵的输出电压不易稳定受控，所产生的不稳定电压容易对电路产生影响的问题
。
[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种用于电荷泵的控制方法
。
[0005]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种电荷泵电路，所述电荷泵电路包括：输入端，接收输入电压；输出端，输出输出电压和输出电流；第一开关管，耦接于输入端和第一开关节点；第二开关管，耦接于第一开关节点和输出端之间；第一电容，耦接于第一开关节点和第二开关节点之间；第三开关管，耦接于输入端和第二开关节点之间；第四开关管，具有第一端和第二端，其中第一端耦接于第二开关节点；以及电压检测调节电路，具有第一端，第二端和输入端，其中，第一端耦接于第四开关管的第二端，电压检测调节电路的第二端耦接于参考地，电压检测调节电路内的第一端处和第二端处具有等效电阻，输入端接收输出电压；其中当输出电压大于电压预设值时，等效电阻随着输出电压的增加而增大
。
[0006]为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供一种用于电荷泵的控制方法，所述电荷泵包括接收输入电压的输入端，提供输出电压和输出电流的输出端，耦接于输入端和第一开关节点的第一开关管，耦接于第一开关节点和输出端之间第二开关管，耦接于第一开关节点和第二开关节点之间的第一电容，耦接于输入端和第二开关节点之间的第三开关管，具有第一端和第二端的第四开关管，以及具有第一端，第二端和输入端的电压检测调节电路，其中第四开关管的第一端耦接于第二开关节点，电压检测调节电路的第一端耦接于第四开关管的第二端，电压检测调节电路的第二端耦接于参考地，所述控制方法包括：在第一时序时，第一开关管和第四开关管导通，第一电容两端的电压为第一电压；在第二时序时，第二开关管和第三开关管导通；电压检测调节电路的输入端接收输出电压，其中当输出电压大于电压预设值时，第一电压的值减小
。
[0007]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：电荷泵电路可以利用第一电容存储电荷升高电荷泵的输出电压，也可以通过电压检测调节电路接收输出电压，并且可以基于输出电压的变化而调节电荷泵的输出电压，从而实现电荷泵的输出电压与预设电压值动态
平衡，进一步避免电压波动对电路造成的影响，从而提高负载运行安全性
。
附图说明
[0008]图1是本专利技术一实施方式中电荷泵电路的连接框图
。
[0009]图2是本专利技术一实施方式中电荷泵电路中电压检测调节电路的连接框图
。
[0010]图3是本专利技术一实施方式中电压检测调节电路中第六开关管与比较电流的连接关系图
。
[0011]图4是本专利技术一实施方式中电流检测调节电路屏蔽脉冲信号示意图
。
[0012]图5是本专利技术一实施方式中电流检测调节电路的连接框
。
[0013]图6是本专利技术最优实施方式中电荷泵电路的整体连接结构示意图
具体实施方式
[0014]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述
。
但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构
、
方法
、
或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内
。
[0015]参照图1所示，本专利技术的一实施方式中，提供了一种电荷泵电路，该电路用于将输入电压升压后驱动负载运行；电荷泵电路包括输入端，接收输入电压；输出端，输出输出电压和输出电流
。
[0016]第一开关管
S1
，耦接于输入端和第一开关节点
SW1。
[0017]第二开关管
S2
，耦接于第一开关节点
SW1
和输出端之间
。
[0018]第一电容
Cfly
，耦接于第一开关节点
SW1
和第二开关节点
SW2
之间
。
[0019]第三开关管
S3
，耦接于输入端和第二开关节点
SW2
之间
。
[0020]第四开关管
S4
，具有第一端和第二端，其中第一端耦接于第二开关节点
SW2
；以及电压检测调节电路1，具有第一端，第二端和输入端，其中，第一端耦接于第四开关管的第二端，电压检测调节电路1的第二端耦接于参考地，电压检测调节电路1内的第一端处和第二端处具有等效电阻，输入端接收输出电压
。
[0021]其中当输出电压大于电压预设值时，等效电阻随着输出电压的增加而增大
。
[0022]第一电容
Cfly
能够在第三开关管
S3
导通时基于输入端的电压存储电荷以使得电荷泵电路升压输出驱动负载
。
[0023]如此，电荷泵电路可以利用第一电容
Cfly
存储电荷升高电荷泵的输出电压，也可以通过电压检测调节电路1接收输出电压，并且可以基于输出电压的变化而调节电荷泵的输出电压，从而实现电荷泵的输出电压与预设电压值动态平衡，进一步避免电压波动对电路造成的影响，从而提高负载运行安全性
。
[0024]其中，流过第四开关管
S4
的电流和输出电流相关
。
流过第四开关管
S4
的电流变化，给第一电容
Cfly
充电电荷变化，则电荷泵电路输出端输出的输出电流也会跟随变化
。
[0025]其中，第一开关管
S1
包括二极管或场效应晶体；第二开关管
S2
包括二极管或场效应晶体
。
[0026]当第一开关管
S1
是场效应晶体，第二开关管
S2
是场效应晶体时，场效应晶体的栅极受外部信号控制可以选择性导通或关断，具体的，第一开关管
S1
导通而第二开关管
S2
关
断时，输入端的输入电压流经第一电容
Cfly
给第一电容
Cfly
充电，第一开关管
S1
关断而第二开关管
S2
导通时，输入端的输入电压叠加第一电容
Cfl本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电荷泵电路，其特征在于，包括：输入端，接收输入电压；输出端，输出输出电压和输出电流；第一开关管，耦接于输入端和第一开关节点；第二开关管，耦接于第一开关节点和输出端之间；第一电容，耦接于第一开关节点和第二开关节点之间；第三开关管，耦接于输入端和第二开关节点之间；第四开关管，具有第一端和第二端，其中第一端耦接于第二开关节点；以及电压检测调节电路，具有第一端，第二端和输入端，其中，第一端耦接于第四开关管的第二端，电压检测调节电路的第二端耦接于参考地，电压检测调节电路内的第一端处和第二端处具有等效电阻，输入端接收输出电压；其中当输出电压大于电压预设值时，等效电阻随着输出电压的增加而增大
。2.
根据权利要求1所述的电荷泵电路，其中电压检测调节电路包括：误差放大器，具有第一端和第二端，第一端接收参考电压，第二端接收表征输出电压的反馈电压，并根据参考信号和反馈信号在误差放大器的输出端生成电压调节信号；以及第五开关管，所述第五开关管的栅端接收电压调节信号，所述第五开关管的漏端耦接于第二开关节点，所述第五开关管的源端耦接于参考地；其中当反馈电压大于参考电压时，电压调节信号随着反馈电压的增大而减小
。3.
根据权利要求1所述的电荷泵电路，其中电压检测调节电路包括：误差放大器，具有第一端和第二端，第一端接收参考电压，第二端接收表征输出电压的反馈电压，并根据参考信号和反馈信号在输出端生成电压调节信号；以及第五开关管，所述第五开关管的栅端接收电压调节信号，所述第五开关管的漏端耦接于第二开关节点，所述第五开关管的源端耦接于参考地；其中当输出电压大于电压预设值时，第五开关管的等效电阻随着反馈电压的增加而增大
。4.
根据权利要求1所述的电荷泵电路，还包括电流检测调节电路，所述电流检测调节电路检测输出电流并根据输出电流生成开关控制信号以控制第三开关管和第四开关管，其中当输出电流小于电流阈值时，第三开关管和第四开关管关断
。5.
根据权利要求4所述的电荷泵电路，其中电流检测调节电路包括第六开关管，流过第六开关管的电流为检测电流，所述检测电流和流过第五开关管的电流成比例关系
。6.
根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马绍宇，
申请(专利权)人：苏州纳芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：