【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路结构，特别涉及电荷泵电路结构，具体是指一种用于快速过压保护开关的电荷泵电路。
技术介绍
1、现有技术中的单级交叉耦合电荷泵如图1所示。开始工作时，输入电压vin上电，假设此时第二振荡器信号clkb为高电平，第一振荡器信号clka为低电平， p型mos管mp11、n型mos管mn12导通，输入电压vin通过二极管d11开始给电路预充电。预充电时间很短，减小电压上升时间，电容c12下极板电压随之抬升。假设二极管d11正向导通压降为vd，那么此时输出端电压为vin-vd。接着时钟信号发生翻转，第二振荡器信号clkb跳变为低电平，第一振荡器信号clka跳变为高电平，电容c12下极板电压为-vd，电容c11上极板电压为2vin-vd，在高压mos管的交叉耦合作用下，p型mos管mp12、n型mos管mn11导通，p型mos管mp11、n型mos管mn12截止，电源vin对电容c12下极板充电至2vin，电容c11上极板电压向输出端转移，抬升输出电压。当时钟翻转多次后，电容c11电压被抬升至2vdd。假设在第n次始终翻转后vout电压为vn，则第n+1次电压为：
2、每次翻转后电压抬升为：
3、从上述公式中可知电容c12越大，电容c13越小，输入电压vin单次升压越高。输出电压vout越高，单次电压抬升量降底，当达到设计的电压预期值时，输出电压不再升高。
4、然而，现有的单级交叉耦合电荷泵缺乏快速过压保护能力，难以应用于需要应对过压情况的应用场景。
技术实现思
1、本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种用于快速过压保护开关的电荷泵电路。
2、为了实现上述的目的，本专利技术的用于快速过压保护开关的电荷泵电路具有如下构成：
3、其包括栅极交叉耦合电荷泵、泄流回路、第五和第七n型mos管mn5、mn7。
4、其中，该栅极交叉耦合电荷泵由多个mos管组成，其输入端通过第一电阻r1连接输入电压vin，其输出端通过mos二极管mn6连接输出电压vout，输入电压vin与mos二极管mn6之间还正向连接有稳压二极管d1，该栅极交叉耦合电荷泵还连接第一振荡器信号clka和第二振荡器信号clkb；
5、泄流回路连接于所述的输出电压vout与第八n型mos管mn8的漏极，该第八n型mos管mn8的栅极连接电荷泵工作使能信号en-cp，其源极接地，用以在输入电压vin过压时，控制所述的第八n型mos管mn8打开，降低所述的输出电压vout；
6、第五n型mos管mn5的栅极连接电荷泵输出端口使能信号en-drv，源极通过第三电阻r3接地，漏极连接所述的栅极交叉耦合电荷泵的输入端和输出端；
7、第七n型mos管mn7的栅极连接所述的电荷泵输出端口使能信号en-drv，源极接地，漏极连接所述的输出电压vout。
8、该用于快速过压保护开关的电荷泵电路中，所述的栅极交叉耦合电荷泵包括第一至第四n型mos管mn1~mn4和第一至第四p型mos管mp1~mp4，所述的第一n型mos管mn1和第二n型mos管mn2的p型衬底作为源极与所述的输入电压vin相连；所述的第三p型mos管mp3和第四p型mos管mp4的n型衬底作为源极与所述的输出电压vout相连；第一至第四电容c1、c2、c3、c4为升压电容，所述的第一及第三电容c1、c3的下极板接所述的第一振荡器信号clka，上极板接升压节点；所述的第二及第四电容c2、c4的上极板接所述的第二振荡器信号clkb，下极板也接升压节点，所述的升压节点分别连接所述的第一至第四n型mos管mn1~mn4的栅极和漏极以及第一至第四p型mos管mp1~mp4的栅极和漏极，所述的第一和第二p型mos管mp1、mp2的源极与所述的第三和第四n型mos管mn3、mn4的源极相互连接。
9、该用于快速过压保护开关的电荷泵电路中，所述的泄流回路包括第八p型mos管mp8、第七p型mos管mp7、第六p型mos管mp6、第五电阻r5和第四电阻r4，所述的第八p型mos管mp8的源极连接于所述的输出电压vout，其栅极和漏极连接所述的第七p型mos管mp7的源极，该第七p型mos管mp7的栅极和漏极连接所述的第六p型mos管mp6的源极，该第六p型mos管mp6的栅极和漏极连接所述的第八n型mos管mn8的漏极；所述的第五电阻r5也连接于所述的输出电压vout与所述的第八n型mos管mn8的漏极之间；所述的第四电阻r4与第五电容c5并联，并连接于所述的第八n型mos管mn8的源极与接地之间。
10、该用于快速过压保护开关的电荷泵电路中，所述的mos二极管mn6具有单向导通性，其栅极和漏极连接所述的第三p型mos管mp3和第四p型mos管mp4的源极，该mos二极管mn6的源极通过第二电阻r2与所述的输出电压vout相连。
11、该用于快速过压保护开关的电荷泵电路还包括第五p型mos管mp5，其源极连接所述的输出电压vout，其漏极连接所述的输入电压vin，其栅极连接所述的第八p型mos管mp8的漏极。
12、采用了该专利技术的用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其包括栅极交叉耦合电荷泵和泄流回路，其中，泄流回路连接于所述的输出电压vout与第八n型mos管mn8之间，用以在输入电压vin过压时，控制第八n型mos管mn8打开，降低输出电压vout，关闭开关管，从而实现快速过压保护，且该用于快速过压保护开关的电荷泵电路的结构简单，成本低廉，应用范围相当广泛。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其特征在于，所述的泄流回路包括第八P型MOS管（MP8）、第七P型MOS管（MP7）、第六P型MOS管（MP6）、第五电阻（R5）和第四电阻（R4），所述的第八P型MOS管（MP8）的源极连接于所述的输出电压（VOUT），其栅极和漏极连接所述的第七P型MOS管（MP7）的源极，该第七P型MOS管（MP7）的栅极和漏极连接所述的第六P型MOS管（MP6）的源极，该第六P型MOS管（MP6）的栅极和漏极连接所述的第八N型MOS管（MN8）的漏极；所述的第五电阻（R5）也连接于所述的输出电压（VOUT）与所述的第八N型MOS管（MN8）的漏极之间；所述的第四电阻（R4）与第五电容（C5）并联，并连接于所述的第八N型MOS管（MN8）的源极与接地之间。
3.根据权利要求2所述的用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其特征在于，所述的MOS二极管（MN6）具有单向导通性，其栅极和漏极连接所述的第三P型MOS管（MP3）和第四P型MOS管（MP4）的源极
4.根据权利要求3所述的用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其特征在于，还包括第五P型MOS管（MP5），其源极连接所述的输出电压（VOUT），其漏极连接所述的输入电压（VIN），其栅极连接所述的第八P型MOS管（MP8）的漏极。
...【技术特征摘要】
1.一种用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于快速过压保护开关的电荷泵电路，其特征在于，所述的泄流回路包括第八p型mos管（mp8）、第七p型mos管（mp7）、第六p型mos管（mp6）、第五电阻（r5）和第四电阻（r4），所述的第八p型mos管（mp8）的源极连接于所述的输出电压（vout），其栅极和漏极连接所述的第七p型mos管（mp7）的源极，该第七p型mos管（mp7）的栅极和漏极连接所述的第六p型mos管（mp6）的源极，该第六p型mos管（mp6）的栅极和漏极连接所述的第八n型mos管（mn8）的漏极；所述的第五电阻（r5）也连接于所述的输出电压（vout）与所述的第八n型mos管（m...
【专利技术属性】
技术研发人员：周昊，王宇远，顾杰，葛天祎，
申请(专利权)人：无锡力芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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